WO2011079904A1 - Climate control system for a vehicle and method for controlling temperature - Google Patents

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refrigerant
vehicle
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air conditioning
temperature control
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PCT/EP2010/007565
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Otfried Schwarzkopf
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Voss Automotive Gmbh
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    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B29/00Combined heating and refrigeration systems, e.g. operating alternately or simultaneously
    • F25B29/003Combined heating and refrigeration systems, e.g. operating alternately or simultaneously of the compression type system

Definitions

  • Air conditioning system for a vehicle as well
  • the invention relates to an air conditioning system for a vehicle having at least one refrigerant circuit and at least one temperature control circuit for controlling the temperature of a vehicle interior and at least one vehicle component,
  • Air conditioning systems for vehicles and methods for air conditioning of vehicle interiors are known
  • EP 0 991 536 B1 discloses a vehicle air conditioning system and a method for heating a coolant of a drive unit.
  • the vehicle air conditioner in this case has a refrigerant circuit consisting of at least one condenser, an expansion element, an evaporator, a compressor and a
  • Capacitor bridging bypass line and a bypass valve for opening and closing the bypass line wherein in the refrigerant circuit, a heat exchanger is arranged, which can be acted upon on the one hand by the refrigerant and on the other hand by a coolant of a drive unit.
  • the heat exchanger in the refrigerant circuit is arranged between the compressor and the condenser. For heating the coolant of the power plant is via the heat exchanger by compressing the refrigerant in the
  • Compressor brought the refrigerant to a higher pressure, whereby it heats up, thus heat is generated and is transferred from the refrigerant to the coolant, for faster heating of the drive unit.
  • the capacitor is bypassed and in the
  • Refrigerant cooler an internal clutch between coolant radiator and evaporator side, an expansion valve and an evaporator, wherein to switch the air conditioning from the cooling mode in the heating operation between
  • Compressor and refrigerant radiator is integrated with an engine-side cooling circuit corresponding additional réelletaucher.
  • the additional heat exchanger is followed by an expansion valve, by means of which in the heating operation, the refrigerant can be throttled to a lower pressure.
  • the additional expansion valve is part of a bypass line branching off from the refrigerant line between the additional heat exchanger and the refrigerant cooler. This is connected in parallel to the refrigerant line with bridging a arranged in this shut-off valve.
  • DE 44 089 60 C1 discloses a device for cooling a traction battery, in particular for an electric vehicle.
  • a battery cooling circuit is provided, which has an air-cooled heat exchanger and a battery-operated circulation pump. Furthermore, a cooling unit with a
  • a bypass line is provided to bypass the air-cooled heat exchanger, in front of which a switching valve is arranged.
  • the engine heat may be used to heat the battery. Basically, there is no engine heat available for heating a passenger compartment in the mentioned vehicle types.
  • the energy store currently most commonly used in hybrid vehicles is a nickel metal hydride (NiNH) battery.
  • NiNH nickel metal hydride
  • NaNiCI batteries sodium-nickel-chloride batteries
  • the lithium-ion high-voltage batteries Compared to conventional nickel-metal hydride batteries, the lithium-ion high-voltage batteries have a higher energy density and better
  • the specific energy density here can be, for example, 120 to 150 Wh / kg. Cooling and heating of these batteries is therefore particularly important for maintaining the operational readiness.
  • the present invention is therefore based on the object
  • Air conditioning system and provide a method for controlling the temperature of components of a vehicle, in which a respectively desired or required during operation tempering individual components of the vehicle, such as batteries, fuel cells, power electronics, DC / DC converter, for example
  • the object is for an air conditioning system according to the preamble of
  • Claim 1 solved by at least one device for Heat absorption of the temperature control circuit and at least one means for heat dissipation to the temperature control circuit are provided.
  • the object is achieved in that heat from the temperature control circuit on the low pressure side of
  • Refrigerant circuit is absorbed in these and heat to the
  • Temperierniklauf is discharged from the high pressure side of the refrigerant circuit of this. Further developments of the invention are in the dependent
  • Temperature control circuit are coupled together so that both heating and cooling of vehicle components, such as batteries, fuel cells, power electronics, fluid systems, etc., and a vehicle interior
  • Temperature control ie heating and cooling, of the vehicle components.
  • Components which can be tempered individually or in any desired combination with one another by means of the air conditioning system are, in addition to batteries and an internal combustion engine, for example electric motors, converters, the power electronics of the vehicle, electrically operated ancillary units and fuel cells.
  • an internal combustion engine for example electric motors, converters, the power electronics of the vehicle, electrically operated ancillary units and fuel cells.
  • Air conditioning system to be tempered.
  • the vehicle components can thus be both cooled and heated, alternately during operation, to allow optimum adaptation to the respective external requirements and to ensure the operational readiness of the vehicle components.
  • the vehicle components can be kept at an optimum temperature regardless of external weather conditions. At the same time an optimal air conditioning of the vehicle interior is possible.
  • Operating state of the vehicle components and the vehicle interior to make at least one device for switching on and off of at least one component and / or a subcircuit or cycle of the air conditioning system is advantageously provided, in particular at least one bypass valve and / or multi-way valve and / or a bypass line.
  • the individual elements or components of the refrigerant circuit which can be accessed by the temperature control circuit for heat exchange, as well as individual components of the two circuits themselves, can thus be switched on and off or bridged, depending on the particular desired
  • the device for absorbing heat from the temperature control circuit is advantageously a low-pressure-side heat exchanger, in particular an evaporator, and / or the device for dissipating heat to the temperature control circuit
  • Cooling system and heat pump mode can run, and temperature control, can lie together so that advantageous over an evaporator one
  • the temperature control circuit may further comprise a radiator, which communicates with the ambient air, and a heating heat exchanger, which communicates with the
  • Vehicle interior communicates include. It can be a unit be provided to the heating heat exchanger of the temperature control circuit and an evaporator of the refrigerant circuit. As a result, both a heating and a cooling of the vehicle interior is possible.
  • the refrigerant circuit advantageously further comprises two refrigerant coolers or condensers, wherein the first
  • Refrigerant cooler or -entheater is further advantageously arranged in the flow direction behind a compressor, so that he high-pressure side to
  • Refrigerant cooler can act as an evaporator (in heat pump mode) or as a condenser or condenser or refrigerant. He is in
  • a unit may be provided from the cooler of the temperature control circuit and the second refrigerant cooler, wherein this unit is tempered by the ambient air, that is cooled or also, for example.
  • Heat pump can be heated.
  • an inner heat exchanger can be provided, which is integrated in the refrigerant circuit. This is arranged in the flow direction behind the second refrigerant cooler and behind a second evaporator, so that an internal heat exchange between the back and the back flowing
  • Refrigerant or between the high pressure side and the low pressure side is possible.
  • the two evaporators can be connected in series or operated in parallel, with the latter variant being preferred in most cases.
  • a bypass valve is advantageously arranged in the flow direction behind the second refrigerant radiator.
  • refrigerant from the second refrigerant cooler can be returned directly to the compressor.
  • Heat absorption takes place at the second refrigerant cooler and a heat output at the first refrigerant cooler. After the first refrigerant cooler, the refrigerant is expanded and the second refrigerant cooler is then on the low pressure side arranged. With such a structure is a heating of the
  • a bypass valve and / or a bypass line for bridging the expansion valve in the flow direction behind the first refrigerant radiator is advantageously provided.
  • refrigerant may flow from the first refrigerant radiator directly to the second refrigerant radiator under high pressure.
  • the second refrigerant cooler then acts as a condenser and causes a heat release and liquefaction of the refrigerant.
  • two expansion valves are advantageously arranged between the second refrigerant cooler and the respective evaporator, wherein the refrigerant flow downstream of the second refrigerant cooler can correspondingly divide into two mass flows, depending on how the air conditioning system is operated. If a cost-effective solution is to be selected here, a series connection of two evaporators of the at least one refrigerant circuit can be provided. In the latter solution, the division of the mass flow and the expansion valve before the second evaporator can be omitted.
  • the provision of two expansion valves makes it possible to expand to different pressures on the low pressure side.
  • a tempering circuit for cooling and heating of the components of the vehicle, such as the battery, fuel cells, etc. is provided.
  • Bridging valves and bypass lines are used for selectively switching on and off of individual elements of the temperature control and the refrigerant circuit and for selectively switching on and off of components to be tempered.
  • Vehicle components include a cooling circuit and a heating circuit, which then each individually to the means for heat absorption of the
  • the temperature control circuit can comprise two cooling circuits for operating components of a vehicle, in particular a hybrid vehicle, at different temperature levels. Such different
  • Temperature levels are interrogated especially in a hybrid vehicle, since an internal combustion engine operates at a different temperature level, namely, usually a cooling to about 90 ° C, than the others
  • Vehicle components such as battery, fuel cell, power electronics, fluid systems etc.
  • a refrigerant which can be used in the refrigerant circuit is advantageously selected from C0 2 or R744, a hydrofluoroolefin, such as HFO-1234yf
  • Tetrafluoroethane such as 1, 1, 1, 2-tetrafluoroethane or R134a.
  • C0 2 is a high-pressure refrigerant which operates in the supercritical range, whereas
  • HFO-1234yf and R134 are refrigerants that operate in the subcritical range.
  • a cooling water with added antifreeze is suitable for the temperature control circuit.
  • Figure 1 is an overall view of a first embodiment of a
  • Figure 2 shows the overall view of the air conditioning system according to Figure 1 for the operating state of heating a battery
  • FIG. 3 shows the overall view of the air-conditioning system according to FIG. 1 for the operating state of the cooling of the battery and of the heating of the vehicle interior
  • FIG. 4 shows the overall view of the air conditioning system according to FIG. 4
  • FIG. 5 shows the overall view of the air conditioning system according to FIG. 1 for the operating state of the cooling of the battery and the cooling of the vehicle interior
  • FIG. 6 shows an overall view of a second embodiment of an air conditioning system according to the invention with two separate heating and cooling circuits
  • Figure 7 is an overall view of a third embodiment of a
  • Air conditioning system for a hybrid vehicle with two cooling circuits and a heating circuit
  • Figure 8 is an overall view of another embodiment of a
  • Air conditioning system for a hybrid vehicle with a series circuit of two evaporators of
  • Figure 1 shows a schematic diagram of an air conditioning system 1 with a
  • the refrigerant circuit may for example be part of a vehicle air conditioner FK, which is operable in Airconditioning- and heat pump mode.
  • the refrigerant circuit 2 comprises a compressor 20, a first refrigerant cooler 21, a first expansion valve 22, a second refrigerant cooler 23, which is operable as a condenser or evaporator (in heat pump mode) depending on the mode. Parallel to that
  • a bypass line is arranged with a lock-up valve 24.
  • the refrigerant circuit 2 further comprises, in the flow direction of the refrigerant behind the second refrigerant cooler 23, an inner heat exchanger 25. This is merely optional and can be bridged by providing a bypass valve 26 as shown in FIG. 1, in which case a return of refrigerant from the second refrigerant cooler 23 to the
  • Compressor 20 via a line 51 is possible.
  • the second refrigerant cooler 23 is operated in the heat pump mode as an evaporator, wherein the
  • Refrigerant piping system via a three-way valve 27 in two lines.
  • the three-way valve can also be another valve or another
  • Both lines 28, 29 include one expansion valve each.
  • These two expansion valves 40, 41 lead to two evaporators, the first evaporator 42, which communicates with the temperature control circuit 3, and the second evaporator 43, which can be used for controlling the temperature of the vehicle interior 4.
  • the second evaporator 43 together with a heating heat exchanger 30 of the temperature control circuit 3 together form a heating / cooling unit 31 for controlling the temperature of the vehicle interior 4.
  • the heating / cooling unit 31 furthermore comprises a fan or a fan 32.
  • a further three-way valve 44 For returning the refrigerant exiting behind the evaporator 43 to the compressor 20 there is provided a further three-way valve 44.
  • the outgoing from this line 45 leads to the inner heat exchanger 25.
  • the other of the three-way valve 44 outgoing line 46 is connected to the first evaporator 42. This is the reason why the cooling circuit is closed.
  • the temperature control circuit 3 comprises in addition to the already mentioned
  • the temperature control circuit 3 comprises a cooler 34 with fan or blower 35, which is in communication with the environment 5 or ambient air.
  • the radiator 34 and the second refrigerant radiator 23 may also be used as a unit for
  • Heat absorption and -abgäbe from or from the environment 5 are operated.
  • going line 64 may be provided not shown in Figure 1 three-way valve or other type of valve.
  • Refrigerant circuit done with the temperature control is one
  • Refrigerant cooler 21 and back to the temperature control provided. Likewise, however, a bridging of the first refrigerant radiator by the temperature control via a bypass valve 38 is possible. Thus, must not in every case a heat exchange with the first refrigerant cooler 21 done. In the following, various operating states will be explained in more detail.
  • Air conditioning system can be operated in DC, countercurrent or cross flow. Depending on the heat exchanger or exchanger, other operating modes are also possible.
  • FIG. 1 also shows by way of example a battery 6 as a component of a vehicle to be tempered, which is integrated in the temperature control circuit 3.
  • components 600, 601 of a vehicle can be tempered via the air conditioning system 1, such as the power electronics of the vehicle, fluid systems, fuel cells, etc. These individual components can be connected in parallel or in series, ie integrated into the air conditioning system. Also, other heat exchangers can be switched on here. These can, for example, temper another fluid for cooling and / or heat transfer. In order to enable such a connection to and removal from the air conditioning system, each bridging valves are provided here. An example is a
  • Bridging valve 39 arranged to bypass the battery 6 in the flow direction of the coolant behind the lock-up valve 38.
  • the coolant can thus either flow past the battery 6 or be used for temperature control of this.
  • lock-up valves other types of valves may be used here, such as e.g. Way valves.
  • Fuel cell vehicles require temperatures of 15 - 35 ° C for safe operation. If these are not present due to the ambient temperatures, which may vary, for example, between -20 ° C and +40 ° C, a temperature of the battery or the other components of the vehicle, as mentioned above, is required. At the same time, depending on the prevailing ambient temperatures, an air conditioning of the vehicle interior is desired with temperatures generally between 16 ° C and 25 ° C lie. Thus, various operating conditions of battery or other
  • Vehicle components and circuits and the vehicle interior are queried, which will be explained in more detail below with reference to Figures 2-8.
  • Possible operating conditions can be the cooling of the battery or components and circuits as well as the vehicle interior, the cooling of only the
  • Vehicle interior the heating only the vehicle interior and further heating only the battery or other components and circuits of the vehicle to be.
  • FIG. 2 shows the operating state of the heating of the battery 6 as an example of one or more of the temperature-controllable components and of the
  • Vehicle interior 4 which includes the heating of the vehicle interior and the temperature control circuit.
  • the battery is representative of one or more of the components of the vehicle to be tempered.
  • the refrigerant flowing in the refrigerant circuit 2 is in this case compressed via the compressor 20, so that the refrigerant is present at point A behind the compressor 20 at high pressure and in the superheated state in gaseous form. In this state, the refrigerant enters the refrigerant radiator 21. In this is a
  • Heat exchanger formed refrigerant radiator 21 emitted heat via the lines 60, 61 can reach the battery 6. Over here is thus one
  • Heat exchanger 30 reach. A heating of the vehicle interior 4 via the heating heat exchanger 30 takes place in particular with the involvement of the fan 32 or a corresponding blower, which allows heated air to flow into the vehicle interior. About the heater core, this air is heated and the fan or the fan 32 in the
  • the cooled due to the heat in the heat exchanger 30 coolant passes via the line 63 to the radiator 34.
  • the ambient air of the environment 5 can be used here for cooling the coolant.
  • a heating of the battery and the vehicle interior always takes place when the actual value of the temperature is below the predetermined desired value of the temperature
  • the cooled coolant passes from the radiator 34 via the line 64 and the closed lock-up valve 36 directly back to the first
  • Refrigerant cooler 21 to be heated in this again.
  • a pump 10 is provided in the example shown, which is driven by an electric motor. It is also possible to provide self-contained circulation, e.g. at
  • heat is transferred to the temperature control system via the refrigerant cooler 21. This can be done on the one hand during operation of the air conditioning system as a refrigeration system and on the other hand when operating as a heat pump, which will be described below.
  • the refrigerant Due to the heat release in the refrigerant radiator 21, the refrigerant is present at the point B in the line 48 led from the refrigerant cooler 21 to the expansion valve 22 before the expansion valve 22 under high pressure, but at a lower temperature than at the point A. About the expansion valve 22 is a decrease in pressure, so that the refrigerant at point C behind the Expansion valve is present under a low pressure. In the line 49, the refrigerant is then present as wet steam and passes as such in the second refrigerant radiator 23.
  • the refrigerant radiator 23 acts here as an evaporator, so that a heat is applied. The heat required for the evaporation is in particular removed from the ambient air.
  • the second refrigerant radiator 23 and the radiator 34 are so far taken together as a unit, since both a
  • Heat exchange with the ambient air 5 can make.
  • the refrigerant In the line 50 and at the point D behind the second refrigerant cooler 23, the refrigerant is indeed under low pressure, but with respect to point C increased temperature due to the heat absorption before.
  • the refrigerant is returned via the bypass valve 26, which is closed for this purpose, directly to the compressor 20 via the line 51.
  • the refrigerant In front of the compressor at point E, the refrigerant is thus under low pressure and with about the like
  • the first refrigerant cooler 21 may be embodied in different ways, according to a variety of heat exchanger principles. In particular, it may be formed as a countercurrent, DC or cross-flow heat exchanger.
  • the second refrigerant cooler 23 may, as already mentioned above, be operated both as a condenser and as an evaporator, depending on which state (high pressure or low pressure) the refrigerant has when entering the refrigerant cooler 23 and in what form it from the Refrigerant cooler 23 is to be delivered.
  • Figure 3 shows another operating condition, namely the cooling of the components of the vehicle, illustrated here by the example of the battery 6, and the heating of the vehicle interior 4.
  • the cooling of the components of the vehicle illustrated here by the example of the battery 6, and the heating of the vehicle interior 4.
  • Refrigerant circuit 2 Here only serves the coolant for cooling the battery and heating the vehicle interior.
  • the coolant is cooled by the ambient air 5 via the radiator 34 and passes via the line 64, the Bypass valve 36 and the lock-up valve 38, both
  • the excess heat of the battery serves to cool the battery, but takes on the heat exchanger principle, the excess heat of the battery so that it flows at elevated temperature through the line 62 to the heater core. Over this, the excess heat can be used by heating the air in the vehicle interior to heat it.
  • Heating heat exchanger 30 is thus discharged heat into the vehicle interior 4.
  • the coolant is thus reduced
  • the refrigerant circuit 2 is involved in the heat transfer. Via the compressor or gas compressor 20, the refrigerant gas is compressed, so that it, as explained above for Figure 2, at point A behind the compressor 20 is present in gaseous form under high pressure and superheated. In this state, the refrigerant enters the refrigerant radiator 21, in which, however, in the present case, no heat is transferred to the temperature control circuit 3, since it is indeed through the refrigerant, but not through the coolant flows through. Rather, the refrigerant passes via line 48, still under high pressure, to the now closed lock-up valve 24. Thus, the expansion valve 22 is bypassed. At point C in line 49 is the
  • Refrigerant circuit can still take place via the inner heat exchanger 25, through which the refrigerant flows subsequently.
  • the still under high pressure refrigerant then passes through the three-way valve 27 and the line 28 to the expansion valve 40, in which a pressure reduction takes place at a constant temperature.
  • the refrigerant is present under low pressure.
  • the refrigerant passes to the evaporator 42, in which a heat absorption takes place at low pressure.
  • the heat is provided by the coolant in the temperature control circuit 3.
  • the coolant is passed behind the radiator 34 via the evaporator 42, wherein the lock-up valve 36 is opened.
  • the correspondingly cooled coolant can be pumped via the pump 10, the lock-up valve 38, the lines 60 and 61 to the battery, where it serves to cool them.
  • the refrigerant heated in the evaporator 42 is downstream of this at the point G under low pressure and is returned via the conduit 46 and the three-way valve 44 to the inner heat exchanger 25 and from there to the compressor 20.
  • the inner heat exchanger 25 heat exchange with the refrigerant flowing from the refrigerant cooler 23 to the expansion valve 40 may be performed.
  • the inner heat exchanger can basically be omitted.
  • Heating heat exchanger 30 to heat the vehicle interior 4 about this. Subsequently, the correspondingly cooled coolant is pumped back via the line 63 to the radiator 34.
  • FIG. 5 shows the air-conditioning system with the respectively effective components or elements of the system for the operating state of cooling the battery 6 or of components or fluid systems or fuel cells etc. of the vehicle as well as the cooling of the vehicle interior 4
  • Refrigerant circuit 2 in this case both evaporators 42, 43 as well as both refrigerant coolers 21, 23 and the optionally provided inner heat exchanger 25 are effective.
  • the refrigerant is compressed in the compressor 20 and is thus at point A under a high pressure and in a highly superheated state in gaseous form. Via the line 47, the refrigerant then enters the first refrigerant cooler 21. In this no heat exchange with the temperature control circuit 3, since the coolant does not flow through the refrigerant cooler 21. Rather, that gets Further, refrigerant under high pressure via the bypass valve 24 to the second refrigerant radiator 23.
  • the refrigerant radiator 23 acts as a condenser or condenser, wherein the hot gas can give off its heat to the ambient air and condenses.
  • the refrigerant is at point D behind the refrigerant cooler 23 while still under high pressure, but with a reduced
  • Expansion valve 41 are supplied. In both expansion valves, the high pressure is reduced to a low pressure while at the same time
  • Heat exchange is passed.
  • the coolant is further cooled and passes through the open lock-up valve 38 and the lines 60, 61 to the battery 6 and the components to be cooled of the vehicle.
  • Heater heat exchanger 30 by opening the lock-up valve 33rd
  • Refrigerant mass flow passes via the line 53 to the evaporator 43, as already mentioned.
  • the liquid refrigerant at low pressure and low temperature evaporates under heat absorption from the vehicle interior air, e.g. in recirculation mode, or the outside or ambient air, the
  • Vehicle interior is supplied, so that the vehicle interior 4 over this can be cooled. In principle, therefore, there is a cooling over the
  • Vehicle air conditioning system wherein the blower or the fan 32 on or may be off.
  • the heated in the evaporator 43 refrigerant is supplied via the three-way valve 44 of the line 45 again and via this the optionally provided inner heat exchanger 25, in which case a heat exchange with the
  • Refrigerant which has a low pressure at point G, via the line 46 to the three-way valve 44 and via this also via the line 45, the inner heat exchanger 25 and the line 51 again fed to the compressor 20, so that over this, the refrigerant circuit is closed.
  • the two evaporators 42, 43 can also be operated at different low pressure pressure levels.
  • a suitable evaporator 42, 43 in at least one of the two lines 46, 47 a suitable evaporator 42, 43 can also be operated at different low pressure pressure levels.
  • Control device or at least one check valve for preventing the backflow of the refrigerant in one of the low-pressure circuits inserted is then flowed through by a medium low pressure.
  • both battery and vehicle interior can be cooled by appropriately connecting or bridging individual elements of the cooling circuit and the cooling circuit. If in each case only the vehicle components 6, 600, 601 or the vehicle interior are to be cooled or heated, the respective part of the circuit is switched off by opening the lock-up valves 33 and 39, ie not supplied with coolant.
  • Figure 6 shows a variant of the air conditioning system 1, wherein the
  • Refrigerant circuit 2 but not a Temperier Vietnamese Plant 3, but this is provided as a combination of separate cooling circuit 7 and 8 heating circuit.
  • e.g. two three-way valves 70, 71 arranged in front of and behind the battery, so that over this a supply of
  • cooling coolant from the cooling circuit 7 as well as heated coolant from the heating circuit 8 is possible.
  • a line 72 leads from the evaporator 42 and the bypass valve 36 to the three-way valve 70. From this is a line 72 is provided which passes through the battery and via the one
  • Heat exchange with areas of the or the battery is possible. Via the second three-way valve 71 and a line 73, the coolant is returned to the radiator 34.
  • a pump 10a is provided, which is preferably driven by an electric motor 11, wherein other types of drive the pump are basically possible.
  • heat can also be released to the refrigerant in the refrigerant circuit 2 via the evaporator 42 in the case of the cooling circuit 7.
  • the heating circuit 8 is provided engaging in the refrigerant circuit 2, that a heat absorption of the first refrigerant cooler 21 in the cold and in the heat pump mode is possible.
  • the battery can be heated with this heat from the refrigerant radiator 21 accordingly.
  • the heating circuit 8 includes, in addition to a line 80, which leads from a pump 10 b for pumping coolant through the heating circuit 8 to the refrigerant radiator 21, wherein the pump is in turn driven by an electric motor 11, a line 81 which from the refrigerant radiator 21 to the Three-way valve 70 leads.
  • a bypass line 82 is provided, which is provided with a lock-up valve 83. Is this
  • bypass valve 83 open, the coolant heated via the refrigerant cooler 21 flows via the bypass valve 83 and a line 84 to the
  • Heating heat exchanger 30 Accordingly, the heating heat exchanger in recirculation mode or in outdoor air operation, as already described above to Figure 5, heat the vehicle interior 4 by the supplied air is heated. Via a further line 85, the coolant can be returned to the pump 10 and through the line 80 to the refrigerant cooler 21.
  • the lock-up valve 83 is closed and the three-way valve 70 in the direction of the line 72 a, which leads through the battery, opened and closed in the direction of the line 72.
  • the three-way valve is closed in the direction of the line 82a and opened in the direction of the lines 72 and 72a.
  • the three-way valve 71 behind the battery is switched for the return of the coolant from the battery back to the pump 10 so that via a further line 86 and another bypass valve 87, which bridges the heater core, a return to the return line 85 and thus to the pump 10th and line 80, corresponding to the refrigerant cooler 21, is thus made possible.
  • the refrigerant circuit 2 is constructed in principle according to Figure 1 and can also be operated in a corresponding manner.
  • the evaporator 43 can for Cooling of the vehicle interior, as already described above for the embodiment of the air conditioning system according to Figure 1, can be used.
  • FIG. 7 shows a further embodiment of the air-conditioning system 1, in which two cooling circuits or temperature control circuits are now provided, this construction being particularly suitable for a hybrid vehicle which
  • an internal combustion engine 9 is included in the first temperature control circuit 90, which is a motor temperature control circuit. It thus leads in the engine temperature control 90 a line 91 from the radiator 34 to a
  • Another line 95 leads from the three-way valve 94 via a pump 10 a, which is driven by an electric motor, via a further line 96 to the radiator 34 back.
  • the coolant of the engine temperature control circuit 90 can thus be cooled via the ambient air via the radiator.
  • the second cooling circuit 100 is provided for the vehicle components, such as battery, fuel cells, power electronics, fluid systems, etc., which is separated from the first temperature control circuit 90 for the internal combustion engine 9. Since the combustion engine operates at temperatures of about 90 degrees Celsius, especially batteries and the other components of the vehicle operate at lower temperatures, especially at temperatures of 15 degrees Celsius to 35 degrees Celsius, these two are separable Cooling circuits or temperature control circuits in a hybrid vehicle makes sense.
  • the second cooling circuit 100 includes the evaporator 42 of the refrigerant circuit 2.
  • the second cooling circuit 100 has a line 101, which through the
  • Evaporator 42 leads. Behind the evaporator, this line is continued as line 102. It leads to a three-way valve 103, from which a branched by example here, the battery 6 leading line 104. This is one
  • the two evaporators 42, 43 are connected in parallel, wherein a return of the refrigerant to the compressor 20 is controlled by the two evaporators 42, 43 via the three-way valve 44.
  • Heating of the vehicle interior 4 is carried out by the internal combustion engine 9 to the coolant in the line 93 heat emitted, which can be fed via the three-way valve 94 to the heater core 30, instead of flowing directly into the conduit 95.
  • the supply line to the heating heat exchanger 30 then takes place via a line 97. From the heating heat exchanger, a further line 98 leads back to the line 95 of the engine temperature control circuit 90.
  • the evaporator 43 of the refrigerant circuit 2 or the vehicle air conditioning system is used for this purpose, wherein, as already above to the
  • Hybrid vehicle is possible, but also a heating of these
  • the heating circuit 110 is configured to provide communication via the conduit 93 passing through the internal combustion engine.
  • the coolant flowing from the radiator 34 which cools when the engine 9 is being driven, may be passed through the heating circuit 110, where it is heated by the refrigerant radiator 21, and subsequently via the conduit 93
  • Three-way valve 92 a line 111 of the heating circuit 110 from. This leads through the refrigerant cooler 21, to absorb heat from this.
  • the line leads as a line 112 to a three-way valve 113.
  • a line 114 branches off in the direction of the line 93 and a line 115 toward the three-way valve 103.
  • Both lines 114, 115 can be optionally opened when both the battery or Components of the vehicle and the internal combustion engine to be heated, for example, when starting in winter. It is also possible to separate both cooling circuits by a corresponding device or valve position. For example, if battery 6 and
  • Combustion engine 9 is to be heated, this is usually not the case at the same time, since a drive unit for starting the vehicle is sufficient, so that e.g. first, the internal combustion engine 9 is heated. So it can be a priority circuit of the circuits or to be heated
  • Three-way valve 113 are closed. A supply of heated coolant to the battery or the other components of the vehicle via the line 115, the three-way valve 103 and the line 104 through the
  • the warm coolant is subsequently optionally via a line 116 to the line 93 or via accordingly provided there in the connection to the line 93 three-way valve directly back to
  • Three-way valve 92 and the line 111 is guided to pass through the of the
  • Refrigerant cooler 21 emitted heat to be heated.
  • the coolant circuit 100 When heating the battery or the other components of the vehicle, the coolant circuit 100 via the two three-way valves 103 and 105th
  • the three-way valve 113 corresponding to the line 112 only on the line 114 and this in the region of the connection to the line 93 via a corresponding there also provided, in FIG 7 not shown further three-way valve to the three-way valve 92 and are switched by this on the line 111, so that a closed circuit without further heat loss through
  • Figure 8 shows a variant of the air conditioning system according to Figure 7, in which case a series connection of the two evaporators 42, 43 instead of
  • Parallel circuit is provided in Figure 7.
  • the heated by heat absorption from the refrigerant circuit 100 refrigerant in the evaporator 42 is forwarded to the evaporator 43, in which a further heat absorption can take place, if the vehicle interior heat is to be withdrawn, so the heating / cooling unit 31 is to act as air conditioning, so that further heated refrigerant is supplied to the inner heat exchanger 25.
  • the refrigerant may optionally be supplied to the compressor 20 after further heat absorption in the inner heat exchanger 25, as described otherwise to the figures 1 to 5. Since only one expansion valve 40 is provided behind the inner heat exchanger 25, but the three-way valve 27 is omitted, the refrigerant after leaving the refrigerant cooler 23, which can act as a condenser or evaporator, depending on whether the
  • Expansion valve 22 is bridged by the lock-up valve 24 or not (in heat pump mode), fed via the inner heat exchanger 25 directly to the expansion valve 40. From this the refrigerant gets under
  • the embodiment according to FIG. 8 with the series connection of evaporators 42 and 43 is a more cost-effective variant, since in particular the second expansion valve 41 and the three-way valve 27 can be dispensed with.
  • Such a solution is also possible in principle for the embodiments in FIGS. 1 to 6 in order in each case to provide a more cost-effective embodiment in these.
  • two heat exchangers may be provided and connected in series. This is a better way
  • Air conditioning system to view. It is to achieve a temperature corresponding other embodiments possible, as well as the removal and separation of partial circuits or bridged sections, in particular temperature control, the air conditioning system, always always at least one device for heat transfer to the temperature control and
  • At least one device for heat transfer from the temperature control circuit to the refrigerant circuit is provided.

Abstract

In a climate control system (1) for a vehicle, comprising at least one refrigerant circuit (2), at least one temperature control circuit (3, 7, 8, 90, 100, 110) for controlling the temperature of a vehicle inner chamber (4), and at least one vehicle component (6, 600, 601), in particular of an electric vehicle or hybrid vehicle, at least one device (42) for absorbing heat from the temperature control circuit (3, 7, 8, 90, 100, 110) and at least one device (21) for releasing heat to the temperature control circuit (3, 7, 8, 90, 100, 110) are provided. In a method for controlling the temperature of vehicle components using at least one refrigerant circuit (2) and at least one temperature control circuit (3, 7, 8, 90, 100, 110), heat is absorbed from the temperature control circuit into the refrigerant circuit on the low-pressure side of the refrigerant circuit, and heat is released to the temperature control circuit by the refrigerant circuit on the high-pressure side of the refrigerant circuit.

Description

Klimatisierungssystem für ein Fahrzeug sowie  Air conditioning system for a vehicle as well
Verfahren zum Temperieren  Method for tempering
Die Erfindung betrifft ein Klimatisierungssystem für ein Fahrzeug mit zumindest einem Kältemittelkreis und zumindest einem Temperierkreislauf zum Temperieren eines Fahrzeuginnenraums und zumindest einer Fahrzeugkomponente, The invention relates to an air conditioning system for a vehicle having at least one refrigerant circuit and at least one temperature control circuit for controlling the temperature of a vehicle interior and at least one vehicle component,
insbesondere eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs, ein Verfahren zum in particular an electric or hybrid vehicle, a method for
Temperieren von Fahrzeugkomponenten unter Verwendung zumindest eines Kältemittelkreises und zumindest eines Temperierkreislaufs sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Klimatisierungssystem. Temperature control of vehicle components using at least one refrigerant circuit and at least one Temperierkreislaufs and a vehicle with such an air conditioning system.
Klimatisierungssysteme für Fahrzeuge sowie Verfahren zum Klimatisieren von Fahrzeuginnenräumen sind bekannt Beispielsweise offenbart die Air conditioning systems for vehicles and methods for air conditioning of vehicle interiors are known
EP 0 991 536 B1 eine Fahrzeugklimaanlage sowie ein Verfahren zum Erwärmen eines Kühlmittels eines Antriebsaggregats. Die Fahrzeugklimaanlage weist hierbei einen Kältemittelkreislauf, bestehend aus zumindest einem Kondensator, einem Expansionsorgan, einem Verdampfer, einem Kompressor und einer den EP 0 991 536 B1 discloses a vehicle air conditioning system and a method for heating a coolant of a drive unit. The vehicle air conditioner in this case has a refrigerant circuit consisting of at least one condenser, an expansion element, an evaporator, a compressor and a
Kondensator überbrückenden Bypassleitung sowie einem Bypassventil zum Öffnen und Schließen der Bypassleitung auf, wobei im Kältemittelkreislauf ein Wärmetauscher angeordnet ist, der einerseits vom Kältemittel und andererseits von einem Kühlmittel eines Antriebsaggregats beaufschlagt werden kann. Der Wärmetauscher im Kältemittelkreislauf ist zwischen dem Kompressor und dem Kondensator angeordnet. Zum Erwärmen des Kühlmittels des Antriebsaggregats wird über den Wärmetauscher durch Komprimieren des Kältemittels in dem Capacitor bridging bypass line and a bypass valve for opening and closing the bypass line, wherein in the refrigerant circuit, a heat exchanger is arranged, which can be acted upon on the one hand by the refrigerant and on the other hand by a coolant of a drive unit. The heat exchanger in the refrigerant circuit is arranged between the compressor and the condenser. For heating the coolant of the power plant is via the heat exchanger by compressing the refrigerant in the
Kompressor das Kältemittel auf einen höheren Druck gebracht, wodurch es sich erwärmt, somit Wärme erzeugt und von dem Kältemittel auf das Kühlmittel übertragen wird, zur schnelleren Aufheizung des Antriebsaggregats. Während der Aufheizphase des Kühlmittels wird der Kondensator überbrückt und die im Compressor brought the refrigerant to a higher pressure, whereby it heats up, thus heat is generated and is transferred from the refrigerant to the coolant, for faster heating of the drive unit. During the heating phase of the coolant, the capacitor is bypassed and in the
Kompressor erzeugte Wärme entweder ausschließlich in dem Wärmetauscher auf das Kühlmittel oder durch den Verdampfer auf die durch den Verdampfer strömende Luft übertragen. Aus der DE 102 07 128 A1 ist eine Fahrzeugklimaanlage, insbesondere C02- Klimaanlage, bekannt, deren Kältemittelkreislauf einen Verdichter, einen Compressor generated heat either exclusively in the heat exchanger to the coolant or through the evaporator to the air flowing through the evaporator air. From DE 102 07 128 A1 discloses a vehicle air conditioner, in particular C0 2 - air conditioning, known, the refrigerant circuit a compressor, a
Kältemittelkühler, einen inneren Wärmetaucher zwischen Kühlmittelkühler und Verdampferseite, ein Expansionsventil und einen Verdampfer umfasst, wobei zum Umschalten der Klimaanlage vom Kühlbetrieb in den Heizbetrieb zwischen  Refrigerant cooler, an internal Wärmetaucher between coolant radiator and evaporator side, an expansion valve and an evaporator, wherein to switch the air conditioning from the cooling mode in the heating operation between
Verdichter und Kältemittelkühler ein mit einem motorseitigen Kühlkreislauf korrespondierender zusätzlicher Wärmetaucher integriert ist. Dem zusätzlichen Wärmetauscher ist ein Expansionsventil nachgeordnet, mittels dessen bei dem Heizbetrieb das Kältemittel auf einen niedrigeren Druck gedrosselt werden kann. Das zusätzliche Expansionsventil ist Teil einer von der Kältemittelleitung zwischen zusätzlichem Wärmetauscher und Kältemittelkühler abzweigenden Bypassleitung. Diese ist parallel zur Kältemittelleitung unter Überbrücken eines in dieser angeordneten Absperrventils geschaltet. Compressor and refrigerant radiator is integrated with an engine-side cooling circuit corresponding additional Wärmetaucher. The additional heat exchanger is followed by an expansion valve, by means of which in the heating operation, the refrigerant can be throttled to a lower pressure. The additional expansion valve is part of a bypass line branching off from the refrigerant line between the additional heat exchanger and the refrigerant cooler. This is connected in parallel to the refrigerant line with bridging a arranged in this shut-off valve.
Aus der DE 44 089 60 C1 ist eine Vorrichtung zur Kühlung einer Traktionsbatterie, insbesondere für ein Elektrofahrzeug, bekannt. Hierbei ist ein Batteriekühlkreislauf vorgesehen, der einen luftgekühlten Wärmetauscher und eine batteriebetriebene Zirkulationspumpe aufweist. Ferner ist ein Kühlaggregat mit einem DE 44 089 60 C1 discloses a device for cooling a traction battery, in particular for an electric vehicle. Here, a battery cooling circuit is provided, which has an air-cooled heat exchanger and a battery-operated circulation pump. Furthermore, a cooling unit with a
batteriebetriebenen Kompressor, einem Kondensator, einem Expansionsventil und einem Verdampfer, der seriell zu einem Batteriekühlschlangenabschnitt und zum luftgekühlten Wärmetauscher in den Batteriekühlkreislauf, mit Letzterem in thermischem Kontakt stehend, eingebracht wird. Im Batteriekühlkreislauf ist zur Umgehung des luftgekühlten Wärmetauschers eine Bypassleitung vorgesehen, vor der ein Schaltventil angeordnet ist. battery-driven compressor, a condenser, an expansion valve and an evaporator, which is serially introduced to a battery cooling coil section and the air-cooled heat exchanger in the battery cooling circuit, with the latter in thermal contact. In the battery cooling circuit, a bypass line is provided to bypass the air-cooled heat exchanger, in front of which a switching valve is arranged.
Gerade Batteriesysteme für Hybrid-, Elektrofahrzeuge und Fahrzeuge mit Especially battery systems for hybrid, electric vehicles and vehicles with
Brennstoffzellenantrieb und Batterie bringen das Erfordernis mit sich, eine Fuel cell drive and battery carry the requirement, a
Temperierung der Batterie, also ein Erwärmen und ein Kühlen der Batterie, unabhängig von eventuell erzeugter Motorabwärme vorzusehen, da gerade bei Elektrofahrzeugen eine derartige Motorabwärme, wie sie bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren anfällt, nicht mehr auftritt. Bei Hybridfahrzeugen kann ggf. die Motorwärme zum Erwärmen der Batterie verwendet werden. Grundsätzlich steht bei den genannten Fahrzeugtypen keine Motorwärme zum Heizen einer Fahrgastzelle zur Verfügung. Der derzeit am häufigsten in Hybridfahrzeugen verwendete Energiespeicher ist eine Nickel-Metallhydrid-Batterie (NiNH-Batterie). Ferner ist das Vorsehen von Natrium-Nickel-Chlorid-Batterien (NaNiCI-Batterien) im Bereich von sog. smart ed bekannt. Diese Batterien weisen eine hohe Energiedichte von 90 bis 140 Wh/kg auf bei allerdings hoher Betriebstemperatur. Daher ist zur Aufrechterhaltung der Betriebsbereitschaft dieser Batterien im ruhenden Betrieb des Fahrzeugs eine Beheizung erforderlich. Lithium-Ionen-Batterien weisen derzeit die höchste Temperature control of the battery, so a heating and cooling of the battery, regardless of any generated engine heat to provide, since especially in electric vehicles such engine heat, as obtained in vehicles with internal combustion engines, no longer occurs. For hybrid vehicles, the engine heat may be used to heat the battery. Basically, there is no engine heat available for heating a passenger compartment in the mentioned vehicle types. The energy store currently most commonly used in hybrid vehicles is a nickel metal hydride (NiNH) battery. Furthermore, the provision of sodium-nickel-chloride batteries (NaNiCI batteries) in the field of so-called smart ed is known. These batteries have a high energy density of 90 to 140 Wh / kg but with a high operating temperature. Therefore, heating is required to maintain the operational readiness of these batteries when the vehicle is at rest. Lithium-ion batteries currently have the highest
Energiedichte aller verfügbaren wieder aufladbaren Energiespeicher auf.  Energy density of all available rechargeable energy storage on.
Gegenüber herkömmlichen Nickel-Metallhydrid-Batterien weisen die Lithium- Ionen-Hochvoltbatterien eine höhere Energiedichte und einen besseren Compared to conventional nickel-metal hydride batteries, the lithium-ion high-voltage batteries have a higher energy density and better
elektrischen Wirkungsgrad bei zugleich kompakten Abmessungen und einem geringen Gewicht auf. Die spezifische Energiedichte kann hier beispielsweise 120 bis 150 Wh/kg betragen. Ein Kühlen und Beheizen dieser Batterien ist daher zur Aufrechterhaltung der Betriebsbereitschaft besonders wichtig. electrical efficiency at the same time compact dimensions and low weight. The specific energy density here can be, for example, 120 to 150 Wh / kg. Cooling and heating of these batteries is therefore particularly important for maintaining the operational readiness.
Mit den bekannten vorstehend beschriebenen Fahrzeugklimaanlagen bzw. der Vorrichtung zur Kühlung einer Traktionsbatterie ist es nicht möglich, die With the known vehicle air conditioning systems described above or the device for cooling a traction battery, it is not possible to
Betriebsbereitschaft von insbesondere Batterien mit einer hohen Energiedichte zu gewährleisten, da es mit keinem der Systeme möglich ist, solche Batterien sowohl zu kühlen als auch zu beheizen und zugleich auch noch den Fahrzeuginnenraum zu temperieren, wobei alle Funktionen auch unabhängig voneinander verfügbar sind. To ensure operational readiness of particular batteries with a high energy density, since it is possible with any of the systems not only to cool such batteries, but also to heat and at the same time to temper the vehicle interior, all functions are also available independently.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein The present invention is therefore based on the object
Klimatisierungssystem sowie ein Verfahren zum Temperieren von Komponenten eines Fahrzeugs vorzusehen, bei dem ein jeweils im Betrieb gewünschtes bzw. erforderliches Temperieren einzelner Komponenten des Fahrzeugs, wie Batterien, Brennstoffzellen, Leistungselektronik, DC/DC-Wandler beispielsweise für Air conditioning system and provide a method for controlling the temperature of components of a vehicle, in which a respectively desired or required during operation tempering individual components of the vehicle, such as batteries, fuel cells, power electronics, DC / DC converter, for example
Brennstoffzellen, Fluidsystemen etc. sowie eines Fahrzeuginnenraumes Fuel cells, fluid systems, etc. and a vehicle interior
unabhängig voneinander durch Vorsehen eines einzigen Systems möglich ist. independently by providing a single system.
Die Aufgabe wird für ein Klimatisierungssystem nach dem Oberbegriff des The object is for an air conditioning system according to the preamble of
Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass zumindest eine Einrichtung zur Wärmeaufnahme von dem Temperierkreislauf und zumindest eine Einrichtung zur Wärmeabgabe an den Temperierkreislauf vorgesehen sind. Für ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 11 wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass Wärme aus dem Temperierkreislauf auf der Niederdruckseite des Claim 1 solved by at least one device for Heat absorption of the temperature control circuit and at least one means for heat dissipation to the temperature control circuit are provided. For a method according to the preamble of claim 11, the object is achieved in that heat from the temperature control circuit on the low pressure side of
Kältemittelkreises in diesen aufgenommen wird und Wärme an den  Refrigerant circuit is absorbed in these and heat to the
Temperierkreislauf auf der Hochdruckseite des Kältemittelkreises von diesem abgegeben wird. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Temperierkreislauf is discharged from the high pressure side of the refrigerant circuit of this. Further developments of the invention are in the dependent
Ansprüchen definiert. Claims defined.
Dadurch wird ein Klimatisierungssystem, insbesondere für ein Fahrzeug, geschaffen, bei dem zumindest ein Kältemittelkreis und zumindest ein This creates an air conditioning system, in particular for a vehicle, in which at least one refrigerant circuit and at least one
Temperierkreislauf so miteinander gekoppelt sind, dass sowohl ein Heizen als auch ein Kühlen von Fahrzeugkomponenten, wie Batterien, Brennstoffzellen, Leistungselektronik, Fluidsystemen etc., und einem Fahrzeuginnenraum Temperature control circuit are coupled together so that both heating and cooling of vehicle components, such as batteries, fuel cells, power electronics, fluid systems, etc., and a vehicle interior
bedarfsgerecht mit ein- und demselben System möglich ist. Über den zwischen den Kältemittelkreis und die zu temperierenden Komponenten geschalteten Wärmeträgerkreislauf in Form des Temperierkreislaufs erfolgt die gesamte as needed with one and the same system is possible. About the switched between the refrigerant circuit and the components to be tempered heat transfer in the form of tempering the entire
Temperierung, also Erwärmung und Kühlung, der Fahrzeugkomponenten. Temperature control, ie heating and cooling, of the vehicle components.
Komponenten, die mittels des Klimatisierungssystems einzeln oder in beliebiger Kombination miteinander temperiert werden können, sind neben Batterien sowie einem Verbrennungsmotor noch beispielsweise Elektromotoren, Wandler, die Leistungselektronik des Fahrzeugs, elektrisch betriebene Nebenaggregate sowie Brennstoffzellen. Bei der Kombination zumindest zweier Komponenten Components which can be tempered individually or in any desired combination with one another by means of the air conditioning system are, in addition to batteries and an internal combustion engine, for example electric motors, converters, the power electronics of the vehicle, electrically operated ancillary units and fuel cells. When combining at least two components
miteinander kann eine Reihen- oder Parallelschaltung der Komponenten vorgesehen werden. Auch kann ein beliebiges Fluidsystem mittels des Together, a series or parallel connection of the components can be provided. Also, any fluid system by means of
Klimatisierungssystems temperiert werden. Air conditioning system to be tempered.
Es ist mit dem Klimatisierungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung somit im Unterschied zum Stand der Technik der EP 0 991 536 B1 nicht lediglich eine Wärmezufuhr zu dem Antriebsaggregat möglich, auch wird nicht lediglich eine Klimaanlage mit einer Umschaltmöglichkeit vom Kühl- in den Heizbetrieb vorgesehen, wie in der DE 102 07 128 A1 beschrieben, sondern ein geschicktes zumindest zweifaches Ineinandergreifen von Kältemittelkreis und It is with the air conditioning system according to the present invention thus in contrast to the prior art of EP 0 991 536 B1 not only a heat supply to the drive unit possible, also not only an air conditioner is provided with a switch from cooling to heating mode, as in DE 102 07 128 A1 described, but a clever at least two interlocking refrigerant circuit and
Temperierkreislauf, so dass hierüber eine Wärmezufuhr und eine Wärmeabgabe zu und von dem Temperierkreislauf von und an den Kältemittelkreis ermöglicht wird. Die Fahrzeugkomponenten können damit sowohl gekühlt als auch beheizt werden, wechselnd während des Betriebs, um eine optimale Anpassung an die jeweiligen äußeren Erfordernisse zu ermöglichen und die Betriebsbereitschaft der Fahrzeugkomponenten sicherzustellen. Die Fahrzeugkomponenten können dadurch unabhängig von äußeren Witterungsbedingungen auf einer optimalen Temperatur gehalten werden. Zugleich ist eine optimale Klimatisierung des Fahrzeuginnenraums möglich. Temperierkreislauf, so that this heat supply and heat dissipation is made possible to and from the temperature control circuit to and from the refrigerant circuit. The vehicle components can thus be both cooled and heated, alternately during operation, to allow optimum adaptation to the respective external requirements and to ensure the operational readiness of the vehicle components. The vehicle components can be kept at an optimum temperature regardless of external weather conditions. At the same time an optimal air conditioning of the vehicle interior is possible.
Um eine besonders einfache Anpassung an den jeweils erforderlichen To a particularly simple adaptation to the respectively required
Betriebszustand der Fahrzeugkomponenten und des Fahrzeuginnenraums vornehmen zu können, ist vorteilhaft zumindest eine Einrichtung zum Zu- und Abschalten zumindest einer Komponente und/oder eines Teilkreislaufs oder Kreislaufs des Klimatisierungssystems vorgesehen, insbesondere zumindest ein Überbrückungsventil und/oder Mehrwegeventil und/oder eine Bypassleitung. Die einzelnen Elemente oder Komponenten des Kältemittelkreises, auf die von dem Temperierkreislauf zum Wärmeaustausch zugegriffen werden kann, ebenso einzelne Komponenten der beiden Kreisläufe selbst, können somit zu- und abgeschaltet bzw. überbrückt werden, je nach dem jeweils gewünschten Operating state of the vehicle components and the vehicle interior to make at least one device for switching on and off of at least one component and / or a subcircuit or cycle of the air conditioning system is advantageously provided, in particular at least one bypass valve and / or multi-way valve and / or a bypass line. The individual elements or components of the refrigerant circuit, which can be accessed by the temperature control circuit for heat exchange, as well as individual components of the two circuits themselves, can thus be switched on and off or bridged, depending on the particular desired
Betriebszustand eines Beheizens und/oder Kühlens der Fahrzeugkomponenten und des Fahrzeuginnenraums. Operating state of heating and / or cooling of the vehicle components and the vehicle interior.
Vorteilhaft ist die Einrichtung zur Wärmeaufnahme von dem Temperierkreislauf ein niederdruckseitiger Wärmeübertrager, insbesondere ein Verdampfer, und/oder die Einrichtung zur Wärmeabgabe an den Temperierkreislauf ein The device for absorbing heat from the temperature control circuit is advantageously a low-pressure-side heat exchanger, in particular an evaporator, and / or the device for dissipating heat to the temperature control circuit
hochd rückseitiger Wärmeübertrager des zumindest einen Kältemittelkreises, insbesondere ein Enthitzer oder Kondensator. Kältemittelkreis, der beispielsweise Teil einer Fahrzeugklimaanlage ist, die im sog. Airconditioning- oder hochd back heat exchanger of the at least one refrigerant circuit, in particular a desuperheater or condenser. Refrigerant circuit, for example, part of a vehicle air conditioning system, the so-called. Airconditioning or
Kälteanlagen- und Wärmepumpen-Modus laufen kann, und Temperierkreislauf, können so ineinander liegen, dass vorteilhaft über einen Verdampfer eine Cooling system and heat pump mode can run, and temperature control, can lie together so that advantageous over an evaporator one
Wärmeabgabe aus dem Temperierkreislauf an den Kältemittelkreis möglich ist. Der Temperierkreislauf kann ferner einen Kühler, der mit der Umgebungsluft in Verbindung steht, sowie einen Heizungswärmetauscher, der mit dem Heat transfer from the temperature control circuit to the refrigerant circuit is possible. The temperature control circuit may further comprise a radiator, which communicates with the ambient air, and a heating heat exchanger, which communicates with the
Fahrzeuginnenraum in Verbindung steht, umfassen. Es kann eine Einheit aus dem Heizungswärmetauscher des Temperierkreislaufs und eines Verdampfers des Kältemittelkreises vorgesehen sein. Hierdurch ist sowohl ein Beheizen als auch ein Kühlen des Fahrzeuginnenraums möglich. Der Kältemittelkreis umfasst vorteilhaft weiter zwei Kältemittelkühler oder -enthitzer, wobei der erste Vehicle interior communicates include. It can be a unit be provided to the heating heat exchanger of the temperature control circuit and an evaporator of the refrigerant circuit. As a result, both a heating and a cooling of the vehicle interior is possible. The refrigerant circuit advantageously further comprises two refrigerant coolers or condensers, wherein the first
Kältemittelkühler oder -enthitzer weiter vorteilhaft in Strömungsrichtung hinter einem Verdichter angeordnet ist, so dass er hochdruckseitig zur Refrigerant cooler or -entheater is further advantageously arranged in the flow direction behind a compressor, so that he high-pressure side to
Wärmeübertragung an den Temperierkreislauf dienen kann. Der zweite Heat transfer to the temperature control can serve. The second
Kältemittelkühler kann als Verdampfer (im Wärmepumpen-Modus) oder als Kondensator bzw. Verflüssiger bzw. Kältemittelenthitzer wirken. Er ist in Refrigerant cooler can act as an evaporator (in heat pump mode) or as a condenser or condenser or refrigerant. He is in
Strömungsrichtung hinter dem ersten Kältemittelkühler und vor dem mit dem Temperierkreislauf in Verbindung stehenden ersten Verdampfer bzw. einem zwischen diesem und dem zweiten Kältemittelkühler angeordneten Flow direction behind the first refrigerant radiator and before the associated with the temperature control circuit first evaporator or arranged between this and the second refrigerant radiator
Expansionsventil angeordnet. Expansion valve arranged.
Weiter vorteilhaft kann eine Einheit aus dem Kühler des Temperierkreislaufs und des zweiten Kältemittelkühlers vorgesehen sein, wobei diese Einheit durch die Umgebungsluft temperiert, also gekühlt oder auch, z.B. bezüglich der Further advantageously, a unit may be provided from the cooler of the temperature control circuit and the second refrigerant cooler, wherein this unit is tempered by the ambient air, that is cooled or also, for example. regarding the
Wärmepumpe, beheizt, werden kann. Heat pump, can be heated.
Weiter vorteilhaft kann ein innerer Wärmetauscher vorgesehen sein, der in den Kältemittelkreis integriert ist. Dieser ist in Strömungsrichtung hinter dem zweiten Kältemittelkühler und hinter einem zweiten Verdampfer angeordnet, so dass ein innerer Wärmeaustausch zwischen dem hin- und dem zurückströmenden Further advantageously, an inner heat exchanger can be provided, which is integrated in the refrigerant circuit. This is arranged in the flow direction behind the second refrigerant cooler and behind a second evaporator, so that an internal heat exchange between the back and the back flowing
Kältemittel bzw. zwischen der Hochdruckseite und der Niederdruckseite möglich ist. Die beiden Verdampfer können in Reihe geschaltet oder parallel betreibbar sein, wobei zumeist die letztere Variante bevorzugt wird. Um Anwendungen vorsehen zu können, bei denen der innere Wärmetauscher überbrückt wird, wie im Wärmepumpen-Modus, ist vorteilhaft ein Uberbrückungs- bzw. Bypassventil in Strömungsrichtung hinter dem zweiten Kältemittelkühler angeordnet. Bei Refrigerant or between the high pressure side and the low pressure side is possible. The two evaporators can be connected in series or operated in parallel, with the latter variant being preferred in most cases. In order to provide applications in which the inner heat exchanger is bridged, as in the heat pump mode, a bypass valve is advantageously arranged in the flow direction behind the second refrigerant radiator. at
Überbrücken des inneren Wärmetauschers kann Kältemittel von dem zweiten Kältemittelkühler direkt zu dem Verdichter zurück geleitet werden. Eine Bridging the inner heat exchanger, refrigerant from the second refrigerant cooler can be returned directly to the compressor. A
Wärmeaufnahme erfolgt am zweiten Kältemittelkühler und eine Wärmeabgabe am ersten Kältemittelkühler. Hinter dem ersten Kältemittelkühler wird das Kältemittel expandiert und der zweite Kältemittelkühler ist dann auf der Niederdruckseite angeordnet. Mit einem solchen Aufbau ist ein Beheizen der Heat absorption takes place at the second refrigerant cooler and a heat output at the first refrigerant cooler. After the first refrigerant cooler, the refrigerant is expanded and the second refrigerant cooler is then on the low pressure side arranged. With such a structure is a heating of the
Fahrzeugkomponenten und des Fahrzeuginnenraums möglich.  Vehicle components and the vehicle interior possible.
Ferner ist vorteilhaft ein Überbrückungsventil und/oder eine Bypassleitung zur Überbrückung des Expansionsventils in Strömungsrichtung hinter dem ersten Kältemittelkühler vorgesehen. Insbesondere bei einem Kühlen von Komponenten des Fahrzeugs und gleichzeitigem Beheizen eines Fahrzeuginnenraumes kann Kältemittel bei Überbrücken des Expansionsventils über das Überbrückungsventil von dem ersten Kältemittelkühler direkt zu dem zweiten Kältemittelkühler unter Hochdruck strömen. Der zweite Kältemittelkühler wirkt dann als Kondensator und bewirkt eine Wärmeabgabe und Verflüssigung des Kältemittels. Für diesen Betriebszustand des Kühlens der Fahrzeugkomponente und gleichzeitigen Furthermore, a bypass valve and / or a bypass line for bridging the expansion valve in the flow direction behind the first refrigerant radiator is advantageously provided. In particular, when cooling components of the vehicle and simultaneously heating a vehicle interior, when bypassing the expansion valve via the bypass valve, refrigerant may flow from the first refrigerant radiator directly to the second refrigerant radiator under high pressure. The second refrigerant cooler then acts as a condenser and causes a heat release and liquefaction of the refrigerant. For this operating condition of the cooling of the vehicle component and simultaneous
Beheizens des Fahrzeuginnenraumes erfolgt eine Druckabnahme vorteilhaft erst hinter dem zweiten Kältemittelkühler vor dem ersten Verdampfer über das dort vorteilhaft vorgesehene zweite Expansionsventil. Beheizens of the vehicle interior, a pressure decrease takes place advantageously only behind the second refrigerant radiator before the first evaporator via the second expansion valve advantageously provided there.
Es kann in dem Kältemittelkreis eine Parallelschaltung zweier Verdampfer vorgesehen sein. Dies erweist sich insbesondere als vorteilhaft, um beide It can be provided in the refrigerant circuit, a parallel connection of two evaporators. This proves to be particularly beneficial to both
Kältemittelkreise unabhängig voneinander betreiben zu können. Hierbei sind vorteilhaft zwei Expansionsventile zwischen dem zweiten Kältemittelkühler und dem jeweiligen Verdampfer angeordnet, wobei sich der Kältemittelstrom hinter dem zweiten Kältemittelkühler entsprechend in zwei Massenströme teilen kann, in Abhängigkeit davon, wie das Klimatisierungssystem betrieben wird. Soll hier eine kostengünstigere Lösung gewählt werden, kann eine Reihenschaltung zweier Verdampfer des zumindest einen Kältemittelkreises vorgesehen sein. Bei letzterer Lösung können die Teilung des Massenstroms und das Expansionsventil vor dem zweiten Verdampfer entfallen. Das Vorsehen zweier Expansionsventile ermöglicht es, auf unterschiedliche Drücke auf der Niederdruckseite zu expandieren. To operate refrigerant circuits independently of each other. In this case, two expansion valves are advantageously arranged between the second refrigerant cooler and the respective evaporator, wherein the refrigerant flow downstream of the second refrigerant cooler can correspondingly divide into two mass flows, depending on how the air conditioning system is operated. If a cost-effective solution is to be selected here, a series connection of two evaporators of the at least one refrigerant circuit can be provided. In the latter solution, the division of the mass flow and the expansion valve before the second evaporator can be omitted. The provision of two expansion valves makes it possible to expand to different pressures on the low pressure side.
Vorteilhaft ist lediglich ein Temperierkreislauf zum Kühlen und Beheizen der Komponenten des Fahrzeugs, wie beispielsweise der Batterie, Brennstoffzellen etc. vorgesehen. Überbrückungsventile und Bypassleitungen dienen dabei zum selektiven Zu- und Abschalten von einzelnen Elementen des Temperierkreislaufs und des Kältemittelkreises sowie zum selektiven Zu- und Abschalten von zu temperierenden Komponenten. Advantageously, only a tempering circuit for cooling and heating of the components of the vehicle, such as the battery, fuel cells, etc. is provided. Bridging valves and bypass lines are used for selectively switching on and off of individual elements of the temperature control and the refrigerant circuit and for selectively switching on and off of components to be tempered.
Weiter vorteilhaft kann der Temperierkreislauf zum Temperieren von Further advantageously, the temperature control for tempering of
Fahrzeugkomponenten einen Kühlkreislauf und einen Heizkreislauf umfassen, die dann jeweils einzeln auf die Einrichtung zur Wärmeaufnahme von dem Vehicle components include a cooling circuit and a heating circuit, which then each individually to the means for heat absorption of the
Temperierkreislauf und die Einrichtung zur Wärmeabgabe an den Temperature control circuit and the device for heat dissipation to the
Temperierkreislauf zugreifen. Temperierkreislauf access.
Ferner kann der Temperierkreislauf zwei Kühlkreisläufe umfassen zum Betreiben von Komponenten eines Fahrzeugs, insbesondere Hybridfahrzeugs, auf unterschiedlichen Temperaturniveaus. Solche unterschiedlichen Furthermore, the temperature control circuit can comprise two cooling circuits for operating components of a vehicle, in particular a hybrid vehicle, at different temperature levels. Such different
Temperaturniveaus werden vor allem bei einem Hybridfahrzeug abgefragt, da ein Verbrennungsmotor mit einem anderen Temperaturniveau arbeitet, nämlich üblicherweise einer Kühlung auf etwa 90 °C, als die anderen Temperature levels are interrogated especially in a hybrid vehicle, since an internal combustion engine operates at a different temperature level, namely, usually a cooling to about 90 ° C, than the others
Fahrzeugkomponenten, wie Batterie, Brennstoffzelle, Leistungselektronik, Fluidsysteme etc.. Vehicle components such as battery, fuel cell, power electronics, fluid systems etc.
Ebenfalls ist es möglich, einzelne Komponenten des Klimatisierungssystems, Klima- bzw. Kälteanlage oder Wärmepumpe in zwei oder ggf. auch mehr It is also possible, individual components of the air conditioning system, air conditioning or refrigeration system or heat pump in two or possibly more
Kreisläufe aufzuteilen. Divide cycles.
Als weiter vorteilhaft erweist es sich, die eine oder mehreren Pumpen und einen oder mehreren Verdichter der Kreisläufe und Teilkreisläufe elektrisch betreibbar oder angetrieben vorzusehen, da diese dadurch mit geringer Energiezufuhr sehr gut betrieben werden können und sich insbesondere für Elektrofahrzeuge besonders eignen. As a further advantage, it proves to provide the one or more pumps and one or more compressors of the circuits and subcircuits electrically operable or driven, since these can be operated very well with low energy input and are particularly suitable for electric vehicles.
Ein in dem Kältemittelkreis verwendbares Kältemittel ist vorteilhaft ausgewählt aus C02 bzw. R744, einem Hydrofluoroolefin, wie HFO-1234yf, einem A refrigerant which can be used in the refrigerant circuit is advantageously selected from C0 2 or R744, a hydrofluoroolefin, such as HFO-1234yf
Tetrafluroethan, wie 1 ,1 ,1 ,2- Tetrafluroethan bzw. R134a. C02 ist dabei ein Hochdruckkältemittel, das im überkritischen Bereich arbeitet, wohingegen Tetrafluoroethane, such as 1, 1, 1, 2-tetrafluoroethane or R134a. C0 2 is a high-pressure refrigerant which operates in the supercritical range, whereas
HFO-1234yf und R134 Kältemittel sind, die im unterkritischen Bereich arbeiten. Für den Temperierkreislauf eignet sich beispielsweise ein Kühlwasser mit zugesetztem Frostschutzmittel. HFO-1234yf and R134 are refrigerants that operate in the subcritical range. For example, a cooling water with added antifreeze is suitable for the temperature control circuit.
Im Prinzip könnte sogar eine direkte Kühlung von Komponenten, vor allem einer Batterie, von dem Kältemittelkreis unter Umgehen des Wärmeträger- bzw. In principle, even a direct cooling of components, especially a battery, of the refrigerant circuit with bypassing the heat transfer or
Temperierkreislaufes erfolgen. Hierbei sind dann jedoch zusätzliche Maßnahmen zur Anpassung bzw. zum Ausgleich des unterschiedlichen in dem Kältemittelkreis und den Komponenten herrschenden Drucks zu ergreifen. Temperierkreislaufes done. In this case, however, additional measures for adaptation or to compensate for the different pressures prevailing in the refrigerant circuit and the components are then to be taken.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden im Folgenden For a more detailed explanation of the invention are hereinafter
Ausführungsbeispiele von dieser näher anhand der Zeichnungen beschrieben. Diese zeigen in: Embodiments of this will be described in more detail with reference to the drawings. These show in:
Figur 1 eine Gesamtansicht einer ersten Ausführungsform eines Figure 1 is an overall view of a first embodiment of a
erfindungsgemäßen Klimatisierungssystems,  air conditioning system according to the invention,
Figur 2 die Gesamtansicht des Klimatisierungssystems gemäß Figur 1 für den Betriebszustand des Beheizens einer Batterie sowie desFigure 2 shows the overall view of the air conditioning system according to Figure 1 for the operating state of heating a battery and the
Beheizens eines Fahrzeuginnenraums, Heating a vehicle interior,
Figur 3 die Gesamtansicht des Klimatisierungssystems gemäß Figur 1 für den Betriebszustand des Kühlens der Batterie und des Beheizens des Fahrzeuginnenraums, FIG. 3 shows the overall view of the air-conditioning system according to FIG. 1 for the operating state of the cooling of the battery and of the heating of the vehicle interior,
Figur 4 die Gesamtansicht des Klimatisierungssystems gemäß Fig FIG. 4 shows the overall view of the air conditioning system according to FIG
den Betriebszustand des Kühlens der Batterie und des Beheizens des Fahrzeuginnenraums,  the operating state of the cooling of the battery and the heating of the vehicle interior,
Figur 5 die Gesamtansicht des Klimatisierungssystems gemäß Figur 1 für den Betriebszustand des Kühlens der Batterie sowie des Kühlens des Fahrzeuginnenraums, Figur 6 eine Gesamtansicht einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Klimatisierungssystems mit zwei getrennten Heiz- und Kühlkreisläufen, 5 shows the overall view of the air conditioning system according to FIG. 1 for the operating state of the cooling of the battery and the cooling of the vehicle interior, FIG. 6 shows an overall view of a second embodiment of an air conditioning system according to the invention with two separate heating and cooling circuits,
Figur 7 eine Gesamtansicht einer dritten Ausführungsform eines Figure 7 is an overall view of a third embodiment of a
erfindungsgemäßen Klimatisierungssystems für ein Hybridfahrzeug mit zwei Kühlkreisläufen und einem Heizkreislauf, und  Air conditioning system according to the invention for a hybrid vehicle with two cooling circuits and a heating circuit, and
Figur 8 eine Gesamtansicht einer weiteren Ausführungsform eines Figure 8 is an overall view of another embodiment of a
erfindungsgemäßen Klimatisierungssystems für ein Hybridfahrzeug mit einer Reihenschaltung von zwei Verdampfern des Air conditioning system according to the invention for a hybrid vehicle with a series circuit of two evaporators of
Kältemittelkreises. Refrigerant circuit.
Figur 1 zeigt eine Prinzipskizze eines Klimatisierungssystems 1 mit einem Figure 1 shows a schematic diagram of an air conditioning system 1 with a
Kältemittelkreis 2 und einem Temperierkreislauf 3. Der Kältemittelkreis kann beispielsweise Teil einer Fahrzeugklimaanlage FK, die im Airconditioning- und Wärmepumpen-Modus betreibbar ist, sein. Der Kältemittelkreis 2 umfasst einen Verdichter 20, einen ersten Kältemittelkühler 21 , ein erstes Expansionsventil 22, einen zweiten Kältemittelkühler 23, der je nach Modus als Kondensator oder Verdampfer (im Wärmepumpen-Modus) betreibbar ist. Parallel zu dem Refrigerant circuit 2 and a temperature control circuit 3. The refrigerant circuit may for example be part of a vehicle air conditioner FK, which is operable in Airconditioning- and heat pump mode. The refrigerant circuit 2 comprises a compressor 20, a first refrigerant cooler 21, a first expansion valve 22, a second refrigerant cooler 23, which is operable as a condenser or evaporator (in heat pump mode) depending on the mode. Parallel to that
Expansionsventil 22 ist eine Bypassleitung mit einem Überbrückungsventil 24 angeordnet. Der Kältemittelkreis 2 umfasst in Strömungsrichtung des Kältemittels hinter dem zweiten Kältemittelkühler 23 ferner einen inneren Wärmetauscher 25. Dieser ist lediglich optional vorgesehen und kann bei Vorsehen, wie in Figur 1 gezeigt, über ein Überbrückungsventil 26 überbrückt werden, wobei dann ein Rückfluss von Kältemittel von dem zweiten Kältemittelkühler 23 zu dem Expansion valve 22, a bypass line is arranged with a lock-up valve 24. The refrigerant circuit 2 further comprises, in the flow direction of the refrigerant behind the second refrigerant cooler 23, an inner heat exchanger 25. This is merely optional and can be bridged by providing a bypass valve 26 as shown in FIG. 1, in which case a return of refrigerant from the second refrigerant cooler 23 to the
Verdichter 20 über eine Leitung 51 möglich ist. Der zweite Kältemittelkühler 23 wird im Wärmepumpen-Modus als Verdampfer betrieben, wobei sich das Compressor 20 via a line 51 is possible. The second refrigerant cooler 23 is operated in the heat pump mode as an evaporator, wherein the
Kältemittel erwärmt. Heated refrigerant.
Hinter dem inneren Wärmetauscher 25 verzweigt sich das Behind the inner heat exchanger 25 branches the
Kältemittelleitungssystem über ein Dreiwegeventil 27 in zwei Leitungen. Anstelle des Dreiwegeventils kann auch eine andere Ventilart oder eine andere Refrigerant piping system via a three-way valve 27 in two lines. Instead of the three-way valve can also be another valve or another
Leitungsführung hier vorgesehen werden. Beide Leitungen 28, 29 umfassen jeweils ein Expansionsventil. Diese beiden Expansionsventile 40, 41 führen zu zwei Verdampfern, dem ersten Verdampfer 42, der mit dem Temperierkreislauf 3 in Verbindung steht, und dem zweiten Verdampfer 43, der zum Temperieren des Fahrzeuginnenraums 4 verwendet werden kann. Der zweite Verdampfer 43 bildet mit einem Heizungswärmetauscher 30 des Temperierkreislaufs 3 zusammen eine Heiz-/ Kühleinheit 31 zum Temperieren des Fahrzeuginnenraums 4. Die Heiz-/ Kühleinheit 31 umfasst ferner einen Ventilator bzw. ein Gebläse 32. Wiring be provided here. Both lines 28, 29 include one expansion valve each. These two expansion valves 40, 41 lead to two evaporators, the first evaporator 42, which communicates with the temperature control circuit 3, and the second evaporator 43, which can be used for controlling the temperature of the vehicle interior 4. The second evaporator 43 together with a heating heat exchanger 30 of the temperature control circuit 3 together form a heating / cooling unit 31 for controlling the temperature of the vehicle interior 4. The heating / cooling unit 31 furthermore comprises a fan or a fan 32.
Zum Rückführen des hinter dem Verdampfer 43 austretenden Kältemittels zu dem Verdichter 20 ist dort ein weiteres Dreiwegeventil 44 vorgesehen. Die von diesem abgehende Leitung 45 führt zum inneren Wärmetauscher 25. Die andere von dem Dreiwegeventil 44 abgehende Leitung 46 ist mit dem ersten Verdampfer 42 verbunden. Hierüber ist somit der Kältekreis geschlossen. For returning the refrigerant exiting behind the evaporator 43 to the compressor 20 there is provided a further three-way valve 44. The outgoing from this line 45 leads to the inner heat exchanger 25. The other of the three-way valve 44 outgoing line 46 is connected to the first evaporator 42. This is the reason why the cooling circuit is closed.
Der Temperierkreislauf 3 umfasst neben dem bereits genannten The temperature control circuit 3 comprises in addition to the already mentioned
Heizungswärmetauscher 30 ein Überbrückungsventil 33 für diesen. Ferner umfasst der Temperierkreislauf 3 einen Kühler 34 mit Ventilator bzw. Gebläse 35, der mit der Umgebung 5 bzw. Umgebungsluft in Verbindung steht. Der Kühler 34 und der zweite Kältemittelkühler 23 können ebenfalls als eine Einheit zur Heater 30, a bypass valve 33 for this. Furthermore, the temperature control circuit 3 comprises a cooler 34 with fan or blower 35, which is in communication with the environment 5 or ambient air. The radiator 34 and the second refrigerant radiator 23 may also be used as a unit for
Wärmeaufnahme und -abgäbe aus bzw. von der Umgebung 5 betrieben werden. Heat absorption and -abgäbe from or from the environment 5 are operated.
Der erste Verdampfer 42 des Kältemittelkreises 2, über den ein Wärmeaustausch mit dem Temperierkreislauf 3 erfolgen kann, kann überbrückt werden über ein von der Kühlmittelströmung her hinter dem Kühler 34 liegendes Überbrückungsventil 36. In den Abzweigen der von dem Kühler 34 zu dem Überbrückungsventil 36 bzw. zu dem Verdampfer 42 gehenden Leitung 64 kann ein in Figur 1 nicht dargestelltes Dreiwegeventil oder eine andere Art eines Ventils vorgesehen sein. The first evaporator 42 of the refrigerant circuit 2, via which a heat exchange with the temperature control circuit 3 can take place, can be bridged by a coolant flow from behind the radiator 34 lying bridging valve 36. In the branches of the radiator 34 to the bypass valve 36 and To the evaporator 42 going line 64 may be provided not shown in Figure 1 three-way valve or other type of valve.
Auch über den ersten Kältemittelkühler 21 kann ein Wärmeaustausch des Also via the first refrigerant cooler 21, a heat exchange of the
Kältemittelkreises mit dem Temperierkreislauf erfolgen. Hier ist eine Refrigerant circuit done with the temperature control. Here is one
entsprechende Leitung 37 von dem Temperierkreislauf zu dem ersten corresponding line 37 from the temperature control circuit to the first
Kältemittelkühler 21 und wieder zurück zu dem Temperierkreislauf vorgesehen. Ebenso ist jedoch auch eine Überbrückung des ersten Kältemittelkühlers seitens des Temperierkreislaufs über ein Überbrückungsventil 38 möglich. Somit muss nicht in jedem Falle ein Wärmeaustausch mit dem ersten Kältemittelkühler 21 erfolgen. Nachfolgend werden noch verschiedene Betriebszustände hierzu näher erläutert. Refrigerant cooler 21 and back to the temperature control provided. Likewise, however, a bridging of the first refrigerant radiator by the temperature control via a bypass valve 38 is possible. Thus, must not in every case a heat exchange with the first refrigerant cooler 21 done. In the following, various operating states will be explained in more detail.
Die jeweilige eine Wärmeübertragung vornehmende Komponente des The respective heat transfer component of the
Klimatisierungssystems kann im Gleichstrom, Gegenstrom oder Kreuzstrom betrieben werden. Auch sind je nach Wärmeübertrager oder -tauscher noch weitere Betriebsarten möglich. Air conditioning system can be operated in DC, countercurrent or cross flow. Depending on the heat exchanger or exchanger, other operating modes are also possible.
In Figur 1 ist ferner beispielhaft eine Batterie 6 als zu temperierender Komponente eines Fahrzeugs gezeigt, die in den Temperierkreislauf 3 eingebunden ist. FIG. 1 also shows by way of example a battery 6 as a component of a vehicle to be tempered, which is integrated in the temperature control circuit 3.
Alternativ oder zusätzlich können über das Klimatisierungssystem 1 andere Komponenten 600, 601 eines Fahrzeugs temperiert werden, wie beispielsweise die Leistungselektronik des Fahrzeugs, Fluidsysteme, Brennstoffzellen etc. Diese einzelnen Komponenten können parallel oder in Reihe zugeschaltet werden, also in das Klimatisierungssystem eingebunden werden. Auch weitere Wärmetauscher können hier zugeschaltet werden. Diese können beispielsweise ein weiteres Fluid zur Kälte- und/oder Wärmeübertragung temperieren. Um ein solches Zuschalten zu und Herausnehmen aus dem Klimatisierungssystem zu ermöglichen, sind hier jeweils Überbrückungsventile vorgesehen. Beispielhaft ist ein Alternatively or additionally, other components 600, 601 of a vehicle can be tempered via the air conditioning system 1, such as the power electronics of the vehicle, fluid systems, fuel cells, etc. These individual components can be connected in parallel or in series, ie integrated into the air conditioning system. Also, other heat exchangers can be switched on here. These can, for example, temper another fluid for cooling and / or heat transfer. In order to enable such a connection to and removal from the air conditioning system, each bridging valves are provided here. An example is a
Überbrückungsventil 39 zum Überbrücken der Batterie 6 in Strömungsrichtung des Kühlmittels hinter dem Überbrückungsventil 38 angeordnet. Das Kühlmittel kann somit entweder an der Batterie 6 vorbei strömen oder zur Temperierung von dieser verwendet werden. Anstelle von Überbrückungsventilen können auch andere Ventilarten hier verwendet werden, wie z.B. Wegeventile. Bridging valve 39 arranged to bypass the battery 6 in the flow direction of the coolant behind the lock-up valve 38. The coolant can thus either flow past the battery 6 or be used for temperature control of this. Instead of lock-up valves, other types of valves may be used here, such as e.g. Way valves.
Die meisten Batterien, insbesondere von Elektrofahrzeugen oder Most batteries, especially electric vehicles or
Brennstoffzellenfahrzeugen benötigen für einen sicheren Betrieb Temperaturen von 15 - 35 °C. Liegen diese aufgrund der Umgebungstemperaturen, die beispielsweise zwischen -20 °C und +40 °C schwanken können, nicht vor, ist eine Temperierung der Batterie bzw. der anderen Komponenten des Fahrzeugs, wie sie vorstehend genannt sind, erforderlich. Zugleich ist, je nach den vorliegenden Umgebungstemperaturen, auch eine Klimatisierung des Fahrzeuginnenraumes erwünscht mit Temperaturen, die im Allgemeinen zwischen 16 °C und 25 °C liegen. Somit können diverse Betriebszustände von Batterie bzw. anderen Fuel cell vehicles require temperatures of 15 - 35 ° C for safe operation. If these are not present due to the ambient temperatures, which may vary, for example, between -20 ° C and +40 ° C, a temperature of the battery or the other components of the vehicle, as mentioned above, is required. At the same time, depending on the prevailing ambient temperatures, an air conditioning of the vehicle interior is desired with temperatures generally between 16 ° C and 25 ° C lie. Thus, various operating conditions of battery or other
Fahrzeugkomponenten und -kreisläufen und dem Fahrzeuginnenraum abgefragt werden, die nachfolgend anhand der Figuren 2 - 8 näher erläutert werden sollen. Mögliche Betriebszustände können das Kühlen von Batterie bzw. Komponenten und Kreisläufen sowie des Fahrzeuginnenraums, das Kühlen lediglich des Vehicle components and circuits and the vehicle interior are queried, which will be explained in more detail below with reference to Figures 2-8. Possible operating conditions can be the cooling of the battery or components and circuits as well as the vehicle interior, the cooling of only the
Fahrzeuginnenraumes, das Kühlen lediglich der Batterie bzw. der anderen Komponenten und Kreisläufe des Fahrzeugs, das Kühlen der Batterie bzw. Vehicle interior, the cooling only the battery or the other components and circuits of the vehicle, the cooling of the battery or
anderen Komponenten und Kreisläufe des Fahrzeugs in Verbindung mit dem Heizen des Fahrzeuginnenraumes, das Beheizen sowohl der Batterie bzw. other components and cycles of the vehicle in connection with the heating of the vehicle interior, the heating of both the battery and
Komponenten und Kreisläufe des Fahrzeugs also auch des Components and circuits of the vehicle so also the
Fahrzeuginnenraumes, das Beheizen lediglich des Fahrzeuginnenraumes und ferner das Beheizen lediglich der Batterie bzw. anderen Komponenten und Kreisläufe des Fahrzeugs sein. Vehicle interior, the heating only the vehicle interior and further heating only the battery or other components and circuits of the vehicle to be.
Figur 2 zeigt den Betriebszustand des Beheizens der Batterie 6 als Beispiel für eine oder mehrere der temperierbaren Komponenten sowie des FIG. 2 shows the operating state of the heating of the battery 6 as an example of one or more of the temperature-controllable components and of the
Fahrzeugsinnenraums 4, was das Heizen des Fahrzeuginnenraums sowie des Temperierkreislaufs umfasst. Nachfolgend wird die Batterie stellvertretend für eine oder mehrere der zu temperierenden Komponenten des Fahrzeugs genannt. Das im Kältemittelkreis 2 fließende Kältemittel wird hierbei über den Verdichter 20 verdichtet, so dass das Kältemittel an dem Punkt A hinter dem Verdichter 20 mit hohem Druck und in überhitztem Zustand gasförmig vorliegt. In diesem Zustand gelangt das Kältemittel in den Kältemittelkühler 21. In diesem ist eine Vehicle interior 4, which includes the heating of the vehicle interior and the temperature control circuit. Hereinafter, the battery is representative of one or more of the components of the vehicle to be tempered. The refrigerant flowing in the refrigerant circuit 2 is in this case compressed via the compressor 20, so that the refrigerant is present at point A behind the compressor 20 at high pressure and in the superheated state in gaseous form. In this state, the refrigerant enters the refrigerant radiator 21. In this is a
Wärmeabgabe über die Leitung 37 an den Temperierkreislauf 3 möglich. Das Überbrückungsventil 38 ist somit geschlossen, so dass die in dem als Heat transfer via the line 37 to the temperature control circuit 3 possible. The lock-up valve 38 is thus closed, so that in the as
Wärmetauscher ausgebildeten Kältemittelkühler 21 abgegebene Wärme über die Leitungen 60, 61 zur Batterie 6 gelangen können. Hierüber ist somit eine Heat exchanger formed refrigerant radiator 21 emitted heat via the lines 60, 61 can reach the battery 6. Over here is thus one
Beheizung der Batterie, ebenso wie weiterer Komponenten des Fahrzeugs möglich. Heating the battery, as well as other components of the vehicle possible.
Eine weitere Wärmeabgabe kann über den Heizungswärmetauscher 30 an den Fahrzeuginnenraum 4 über die von der Batterie zum Heizungswärmetauscher führende Leitung 62 erfolgen. Hier wird also die nicht in der Batterie zur Further heat dissipation can take place via the heating heat exchanger 30 to the vehicle interior 4 via the line 62 leading from the battery to the heating heat exchanger. So here is not in the battery for
Erwärmung abgenommene Wärme an den Heizungswärmetauscher 30 weiter geleitet. Erwärmt sich die Batterie beim Betrieb, kann auch diese Wärme an das Kühlmittel in der Leitung 62 abgegeben werden und somit zum Heating removed heat to the heat exchanger 30 on directed. If the battery heats up during operation, this heat can also be released to the coolant in the line 62 and thus to the
Heizungswärmetauscher 30 gelangen. Ein Beheizen des Fahrzeuginnenraumes 4 über den Heizungswärmetauscher 30 erfolgt insbesondere unter Beteiligung des Ventilators 32 bzw. eines entsprechenden Gebläses, das erwärmte Luft in den Fahrzeuginnenraum einströmen lässt. Über den Heizungswärmetauscher wird diese Luft erwärmt und über das Gebläse bzw. den Ventilator 32 in den Heat exchanger 30 reach. A heating of the vehicle interior 4 via the heating heat exchanger 30 takes place in particular with the involvement of the fan 32 or a corresponding blower, which allows heated air to flow into the vehicle interior. About the heater core, this air is heated and the fan or the fan 32 in the
Fahrzeuginnenraum 4 eingeblasen. Vehicle interior 4 blown.
Das aufgrund der Wärmeabgabe im Heizungswärmetauscher 30 abgekühlte Kühlmittel gelangt über die Leitung 63 zu dem Kühler 34. Die Umgebungsluft der Umgebung 5 kann hierbei zum Abkühlen des Kühlmittels verwendet werden. Insbesondere erfolgt ein Beheizen von Batterie und Fahrzeuginnenraum immer dann, wenn die der Istwert der Temperatur unter dem vorgegebenen Sollwert der Temperatur The cooled due to the heat in the heat exchanger 30 coolant passes via the line 63 to the radiator 34. The ambient air of the environment 5 can be used here for cooling the coolant. In particular, a heating of the battery and the vehicle interior always takes place when the actual value of the temperature is below the predetermined desired value of the temperature
Das abgekühlte Kühlmittel gelangt von dem Kühler 34 über die Leitung 64 und das geschlossene Überbrückungsventil 36 direkt wieder zu dem ersten The cooled coolant passes from the radiator 34 via the line 64 and the closed lock-up valve 36 directly back to the first
Kältemittelkühler 21 , um in diesem wiederum erwärmt zu werden. Zum Befördern des Kühlmittels durch den Temperierkreislauf ist in dem gezeigten Beispiel eine Pumpe 10 vorgesehen, die von einem Elektromotor angetrieben wird. Möglich ist auch das Vorsehen eines selbständig erfolgenden Umlaufs, z.B. bei Refrigerant cooler 21 to be heated in this again. For conveying the coolant through the temperature control circuit, a pump 10 is provided in the example shown, which is driven by an electric motor. It is also possible to provide self-contained circulation, e.g. at
verdampfendem Kühlmittel. evaporating coolant.
Grundsätzlich wird über den Kältemittelkühler 21 Wärme an das Temperiersystem übertragen. Dies kann einerseits beim Betrieb des Klimatisierungssystems als Kälteanlage erfolgen und andererseits beim Betrieb als Wärmepumpe, was nachfolgend beschrieben wird. In principle, heat is transferred to the temperature control system via the refrigerant cooler 21. This can be done on the one hand during operation of the air conditioning system as a refrigeration system and on the other hand when operating as a heat pump, which will be described below.
Aufgrund der Wärmeabgabe in dem Kältemittelkühler 21 liegt das Kältemittel am Punkt B in der von dem Kältemittelkühler 21 zum Expansionsventil 22 geführten Leitung 48 vor dem Expansionsventil 22 unter hohem Druck, jedoch mit geringerer Temperatur als am Punkt A vor. Über das Expansionsventil 22 erfolgt eine Druckabnahme, so dass das Kältemittel am Punkt C hinter dem Expansionsventil unter einem Niederdruck vorliegt. In der Leitung 49 liegt das Kältemittel dann als Nassdampf vor und gelangt als solcher in den zweiten Kältemittelkühler 23. Der Kältemittelkühler 23 wirkt hier als Verdampfer, so dass eine Wärmezufuhr erfolgt. Die für die Verdampfung erforderliche Wärme wird insbesondere der Umgebungsluft entzogen. Der zweite Kältemittelkühler 23 und der Kühler 34 sind insofern als Einheit zusammen gefasst, da beide einen Due to the heat release in the refrigerant radiator 21, the refrigerant is present at the point B in the line 48 led from the refrigerant cooler 21 to the expansion valve 22 before the expansion valve 22 under high pressure, but at a lower temperature than at the point A. About the expansion valve 22 is a decrease in pressure, so that the refrigerant at point C behind the Expansion valve is present under a low pressure. In the line 49, the refrigerant is then present as wet steam and passes as such in the second refrigerant radiator 23. The refrigerant radiator 23 acts here as an evaporator, so that a heat is applied. The heat required for the evaporation is in particular removed from the ambient air. The second refrigerant radiator 23 and the radiator 34 are so far taken together as a unit, since both a
Wärmeaustausch mit der Umgebungsluft 5 vornehmen können. Heat exchange with the ambient air 5 can make.
In der Leitung 50 bzw. am Punkt D hinter dem zweiten Kältemittelkühler 23 liegt das Kältemittel zwar unter Niederdruck, jedoch mit gegenüber Punkt C erhöhter Temperatur aufgrund der Wärmeaufnahme vor. Das Kältemittel wird über das Überbrückungsventil 26, das zu diesem Zweck geschlossen ist, direkt zu dem Verdichter 20 zurück geleitet über die Leitung 51. Vor dem Verdichter am Punkt E liegt das Kältemittel somit unter Niederdruck und mit etwa dergleichen In the line 50 and at the point D behind the second refrigerant cooler 23, the refrigerant is indeed under low pressure, but with respect to point C increased temperature due to the heat absorption before. The refrigerant is returned via the bypass valve 26, which is closed for this purpose, directly to the compressor 20 via the line 51. In front of the compressor at point E, the refrigerant is thus under low pressure and with about the like
Temperatur wie am Punkt D vor, so dass nachfolgend über den Verdichter 20 das Erhitzen und Setzen des Kältemittels unter Hochdruck wiederum erfolgen kann, wie vorstehend beschrieben. Temperature as at point D, so that subsequently via the compressor 20, the heating and setting of the refrigerant can again take place under high pressure, as described above.
Der erste Kältemittelkühler 21 kann in unterschiedlicherweise ausgeführt sein, entsprechend den verschiedensten Wärmetauscherprinzipien. Insbesondere kann er als Gegenstrom-, Gleichstrom- oder auch Kreuzstrom-Wärmetauscher ausgebildet sein. Der zweite Kältemittelkühler 23 kann, wie vorstehend bereits erwähnt, sowohl als Verflüssiger bzw. Kondensator als auch als Verdampfer betrieben werden, je nachdem, welchen Zustand (Hochdruck oder Niederdruck) das Kältemittel beim Eintritt in den Kältemittelkühler 23 aufweist und in welcher Form es von dem Kältemittelkühler 23 abgegeben werden soll. The first refrigerant cooler 21 may be embodied in different ways, according to a variety of heat exchanger principles. In particular, it may be formed as a countercurrent, DC or cross-flow heat exchanger. The second refrigerant cooler 23 may, as already mentioned above, be operated both as a condenser and as an evaporator, depending on which state (high pressure or low pressure) the refrigerant has when entering the refrigerant cooler 23 and in what form it from the Refrigerant cooler 23 is to be delivered.
Figur 3 zeigt einen weiteren Betriebszustand, nämlich den des Kühlens der Komponenten des Fahrzeugs, hier veranschaulicht am Beispiel der Batterie 6, sowie des Beheizens des Fahrzeuginnenraumes 4. In der dargestellten Figure 3 shows another operating condition, namely the cooling of the components of the vehicle, illustrated here by the example of the battery 6, and the heating of the vehicle interior 4. In the illustrated
Ausführungsform erfolgt dieser Betriebszustand ohne Beteiligung des Embodiment, this operating state takes place without participation of
Kältemittelkreises 2. Hier dient lediglich das Kühlmittel zum Kühlen der Batterie und Beheizen des Fahrzeuginnenraumes. Das Kühlmittel wird über den Kühler 34 durch die Umgebungsluft 5 gekühlt und gelangt über die Leitung 64, das Überbrückungsventil 36 sowie das Überbrückungsventil 38, die beide Refrigerant circuit 2. Here only serves the coolant for cooling the battery and heating the vehicle interior. The coolant is cooled by the ambient air 5 via the radiator 34 and passes via the line 64, the Bypass valve 36 and the lock-up valve 38, both
geschlossen sind, die Leitung 60 sowie die Leitung 61 zur Batterie 6. Hier dient es zum Kühlen der Batterie, nimmt jedoch nach dem Wärmetauscherprinzip die überschüssige Wärme der Batterie auf, so dass es mit erhöhter Temperatur durch die Leitung 62 zum Heizungswärmetauscher strömt. Über diesen kann die überschüssige Wärme durch Erwärmen der im Fahrzeuginnenraum befindlichen Luft zum Beheizen desselben verwendet werden. Über den  Here, it serves to cool the battery, but takes on the heat exchanger principle, the excess heat of the battery so that it flows at elevated temperature through the line 62 to the heater core. Over this, the excess heat can be used by heating the air in the vehicle interior to heat it. On the
Heizungswärmetauscher 30 wird somit Wärme in den Fahrzeuginnenraum 4 abgegeben. In der Leitung 63 wird das Kühlmittel somit mit verminderter  Heating heat exchanger 30 is thus discharged heat into the vehicle interior 4. In line 63, the coolant is thus reduced
Temperatur zum Kühler 34 zurückgeführt, bei dem der Kreislauf erneut beginnen kann. Temperature returned to the radiator 34, where the cycle can start again.
Eine alternative Variante zum Kühlen beispielhaft der Batterie 6 und Beheizen des Fahrzeuginnenraumes 4 ist in dem Verschaltungsplan gemäß Figur 4 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform wird bei der Wärmeübertragung der Kältemittelkreis 2 beteiligt. Über den Verdichter bzw. Gasverdichter 20 wird das Kältemittelgas komprimiert, so dass es, wie vorstehend zu Figur 2 erläutert, am Punkt A hinter dem Verdichter 20 gasförmig unter hohem Druck und überhitzt vorliegt. In diesem Zustand gelangt das Kältemittel in den Kältemittelkühler 21, in dem jedoch im vorliegenden Falle keine Wärmeabgabe an den Temperierkreislauf 3 erfolgt, da er zwar durch das Kältemittel, nicht jedoch durch das Kühlmittel durchströmt wird. Vielmehr gelangt das Kältemittel über die Leitung 48, weiterhin unter hohem Druck, zu dem nun geschlossenen Überbrückungsventil 24. Somit wird das Expansionsventil 22 überbrückt. Am Punkt C in der Leitung 49 liegt das An alternative variant for cooling, for example, the battery 6 and heating the vehicle interior 4 is shown in the Verschaltungsplan according to Figure 4. In this embodiment, the refrigerant circuit 2 is involved in the heat transfer. Via the compressor or gas compressor 20, the refrigerant gas is compressed, so that it, as explained above for Figure 2, at point A behind the compressor 20 is present in gaseous form under high pressure and superheated. In this state, the refrigerant enters the refrigerant radiator 21, in which, however, in the present case, no heat is transferred to the temperature control circuit 3, since it is indeed through the refrigerant, but not through the coolant flows through. Rather, the refrigerant passes via line 48, still under high pressure, to the now closed lock-up valve 24. Thus, the expansion valve 22 is bypassed. At point C in line 49 is the
Kältemittel immer noch unter hohem Druck vor und gelangt als immer noch überhitztes gasförmiges Medium in den Kältemittelkühler 23. Dieser dient hier als Verflüssiger bzw. Kondensator, wobei Wärme an die Umgebungsluft abgegeben wird. Eine zusätzliche Wärmeabgabe an die Niederdruckseite des Refrigerant still under high pressure and passes as still superheated gaseous medium in the refrigerant radiator 23. This serves as a condenser or condenser, with heat is released to the ambient air. An additional heat transfer to the low pressure side of the
Kältemittelkreislaufs kann noch über den inneren Wärmetauscher 25 erfolgen, durch den das Kältemittel nachfolgend strömt. Das noch unter einem hohen Druck stehende Kältemittel gelangt sodann über das Dreiwegeventil 27 und die Leitung 28 zu dem Expansionsventil 40, in dem eine Druckverringerung bei gleich bleibender Temperatur erfolgt. An dem Punkt F hinter dem Expansionsventil 40 in der Leitung 52 liegt das Kältemittel unter Niederdruck vor. Von dem Expansionsventil 40 gelangt das Kältemittel zu dem Verdampfer42, in dem eine Wärmeaufnahme bei Niederdruck erfolgt. Die Wärme wird durch das Kühlmittel in dem Temperierkreislauf 3 zur Verfügung gestellt. Zu diesem Zweck wird das Kühlmittel hinter dem Kühler 34 über den Verdampfer 42 geleitet, wobei das Überbrückungsventil 36 geöffnet ist. Das entsprechend hierdurch abgekühlte Kühlmittel kann über die Pumpe 10, das Überbrückungsventil 38, die Leitungen 60 und 61 zu der Batterie gepumpt werden, in der es zu deren Kühlung dient. Refrigerant circuit can still take place via the inner heat exchanger 25, through which the refrigerant flows subsequently. The still under high pressure refrigerant then passes through the three-way valve 27 and the line 28 to the expansion valve 40, in which a pressure reduction takes place at a constant temperature. At the point F behind the expansion valve 40 in the line 52, the refrigerant is present under low pressure. From the expansion valve 40, the refrigerant passes to the evaporator 42, in which a heat absorption takes place at low pressure. The heat is provided by the coolant in the temperature control circuit 3. For this purpose, the coolant is passed behind the radiator 34 via the evaporator 42, wherein the lock-up valve 36 is opened. The correspondingly cooled coolant can be pumped via the pump 10, the lock-up valve 38, the lines 60 and 61 to the battery, where it serves to cool them.
Das in dem Verdampfer 42 erwärmte Kältemittel liegt hinter diesem am Punkt G unter niedrigem Druck vor und wird über die Leitung 46 und das Dreiwegeventil 44 zu dem inneren Wärmetauscher 25 und von dort zu dem Verdichter 20 zurückgeführt. In dem inneren Wärmetauscher 25 kann ein Wärmeaustausch mit dem von dem Kältemittelkühler 23 zu dem Expansionsventil 40 strömenden Kältemittel erfolgen. Der innere Wärmetauscher kann grundsätzlich auch weggelassen werden. The refrigerant heated in the evaporator 42 is downstream of this at the point G under low pressure and is returned via the conduit 46 and the three-way valve 44 to the inner heat exchanger 25 and from there to the compressor 20. In the inner heat exchanger 25, heat exchange with the refrigerant flowing from the refrigerant cooler 23 to the expansion valve 40 may be performed. The inner heat exchanger can basically be omitted.
Von der Batterie 6 bzw. den anderen zu dieser in Reihe oder parallel geschalteten Komponenten 600, 601 des Fahrzeugs strömt das Kühlmittel zu dem From the battery 6 or the other to this in series or parallel components 600, 601 of the vehicle, the coolant flows to the
Heizungswärmetauscher 30, um über diesen den Fahrzeuginnenraum 4 zu beheizen. Nachfolgend wird das entsprechend abgekühlte Kühlmittel über die Leitung 63 zu dem Kühler 34 zurückgepumpt. Heating heat exchanger 30 to heat the vehicle interior 4 about this. Subsequently, the correspondingly cooled coolant is pumped back via the line 63 to the radiator 34.
Figur 5 zeigt das Klimatisierungssystem mit den jeweils wirksamen Komponenten bzw. Elementen des Systems für den Betriebszustand des Kühlens der Batterie 6 bzw. von Komponenten oder Fluidsystemen oder Brennstoffzellen etc. des Fahrzeugs sowie des Kühlens des Fahrzeuginnenraumes 4. In dem FIG. 5 shows the air-conditioning system with the respectively effective components or elements of the system for the operating state of cooling the battery 6 or of components or fluid systems or fuel cells etc. of the vehicle as well as the cooling of the vehicle interior 4
Kältemittelkreis 2 werden hierbei beide Verdampfer 42, 43 ebenso wie beide Kältemittelkühler 21 , 23 und der optional vorgesehene innere Wärmetauscher 25 wirksam. Das Kältemittel wird in dem Verdichter 20 verdichtet und liegt im Punkt A somit unter einem hohen Druck und in stark überhitztem Zustand gasförmig vor. Über die Leitung 47 gelangt das Kältemittel dann in den ersten Kältemittelkühler 21. In diesem erfolgt kein Wärmeaustausch mit dem Temperierkreislauf 3, da das Kühlmittel nicht den Kältemittelkühler 21 durchströmt. Vielmehr gelangt das Kältemittel weiterhin unter Hochdruck über das Überbrückungsventil 24 zu dem zweiten Kältemittelkühler 23. Der Kältemittelkühler 23 wirkt hier als Verflüssiger bzw. Kondensator, wobei das heiße Gas seine Wärme an die Umgebungsluft abgeben kann und kondensiert. Somit liegt das Kältemittel am Punkt D hinter dem Kältemittelkühler 23 zwar noch unter Hochdruck, jedoch mit verminderter Refrigerant circuit 2 in this case both evaporators 42, 43 as well as both refrigerant coolers 21, 23 and the optionally provided inner heat exchanger 25 are effective. The refrigerant is compressed in the compressor 20 and is thus at point A under a high pressure and in a highly superheated state in gaseous form. Via the line 47, the refrigerant then enters the first refrigerant cooler 21. In this no heat exchange with the temperature control circuit 3, since the coolant does not flow through the refrigerant cooler 21. Rather, that gets Further, refrigerant under high pressure via the bypass valve 24 to the second refrigerant radiator 23. The refrigerant radiator 23 acts as a condenser or condenser, wherein the hot gas can give off its heat to the ambient air and condenses. Thus, the refrigerant is at point D behind the refrigerant cooler 23 while still under high pressure, but with a reduced
Temperatur im weitgehend flüssigen Zustand vor. Über die Leitung 50 wird es dem inneren Wärmetauscher 25 zugeleitet, in dem ein Wärmeaustausch mit dem weiter unten noch genannten rückströmenden Kältemittel erfolgen kann. Hinter dem inneren Wärmtauscher 25 bilden sich zwei Massenströme, die über das Dreiwegeventil 27 sowohl dem Expansionsventil 40 als auch dem Temperature in the largely liquid state before. Via the line 50, it is fed to the inner heat exchanger 25, in which a heat exchange can take place with the refluxing refrigerant mentioned below. Behind the inner heat exchanger 25, two mass flows, the both via the three-way valve 27 both the expansion valve 40 and the
Expansionsventil 41 zugeführt werden. In beiden Expansionsventilen wird der hohe Druck auf einen Niederdruck reduziert bei gleichzeitiger Expansion valve 41 are supplied. In both expansion valves, the high pressure is reduced to a low pressure while at the same time
Temperaturabnahme des Kältemittels. Über die Leitung 52 wird das Kältemittel dem Verdampfer 42 zugeführt und über die Leitung 53 dem Verdampfer 43. Über den Verdampfer 42 erfolgt eine Temperaturerhöhung durch Wärmeaufnahme aus dem Temperierkreislauf, wobei das Überbrückungsventil 36 im Temperierkreislauf 3 geschlossen ist und das Kühlmittel über den Verdampfer 42 zum Temperature decrease of the refrigerant. Via the line 52, the refrigerant is supplied to the evaporator 42 and the line 53 to the evaporator 43. Via the evaporator 42, a temperature increase takes place by heat absorption from the temperature control, wherein the lock-up valve 36 is closed in the temperature control circuit 3 and the coolant through the evaporator 42 for
Wärmeaustausch geleitet wird. Hierdurch wird das Kühlmittel weiter abgekühlt und gelangt über das offene Überbrückungsventil 38 sowie die Leitungen 60, 61 zur Batterie 6 bzw. den zu kühlenden Komponenten des Fahrzeugs. Heat exchange is passed. As a result, the coolant is further cooled and passes through the open lock-up valve 38 and the lines 60, 61 to the battery 6 and the components to be cooled of the vehicle.
Da keine Erwärmung des Fahrzeuginnenraumes 4 erfolgen soll, wird der Since no warming of the vehicle interior 4 should take place, the
Heizungswärmetauscher 30 durch Öffnen des Überbrückungsventils 33 Heater heat exchanger 30 by opening the lock-up valve 33rd
überbrückt, so dass das in der Batterie bzw. in den anderen Komponenten des Fahrzeugs erwärmte Kühlmittel direkt dem Kühler 34 wieder zugeführt wird. In diesem erfolgt ein Abkühlen des Kühlmittels unter Zuhilfenahme der bridged, so that the heated in the battery or in the other components of the vehicle coolant is fed directly to the radiator 34 again. In this cooling of the coolant takes place with the aid of
Umgebungsluft. Ambient air.
Der über das Dreiwegeventil 27 dem Expansionsventil 41 zugeführte The supplied via the three-way valve 27 to the expansion valve 41
Kältemittelmassenstrom gelangt über die Leitung 53 zum Verdampfer 43, wie bereits erwähnt. Hier verdampft das flüssige Kältemittel bei niedrigem Druck und niedriger Temperatur unter Wärmeaufnahme aus der Fahrzeuginnenraumluft, z.B. im Umluftbetrieb, oder der Außen- bzw. Umgebungsluft, die dem Refrigerant mass flow passes via the line 53 to the evaporator 43, as already mentioned. Here, the liquid refrigerant at low pressure and low temperature evaporates under heat absorption from the vehicle interior air, e.g. in recirculation mode, or the outside or ambient air, the
Fahrzeuginnenraum zugeführt wird, so dass der Fahrzeuginnenraum 4 hierüber gekühlt werden kann. Im Prinzip erfolgt somit hier eine Kühlung über die Vehicle interior is supplied, so that the vehicle interior 4 over this can be cooled. In principle, therefore, there is a cooling over the
Fahrzeugklimaanlage, wobei das Gebläse bzw. der Ventilator 32 ein- oder ggf. ausgeschaltet sein kann. Vehicle air conditioning system, wherein the blower or the fan 32 on or may be off.
Das in dem Verdampfer 43 erwärmte Kältemittel wird über das Dreiwegeventil 44 der Leitung 45 wieder zugeführt und über diese dem optional vorgesehenen inneren Wärmetauscher 25, wobei hier ein Wärmeaustausch mit dem The heated in the evaporator 43 refrigerant is supplied via the three-way valve 44 of the line 45 again and via this the optionally provided inner heat exchanger 25, in which case a heat exchange with the
hinströmenden Kältemittel aus dem Kältemittelkühler 23 erfolgen kann. Das dadurch weiter erwärmte und gasförmige Kältemittel wird über die Leitung 51 wiederum dem Verdichter 20 zugeleitet, so dass hier wiederum eine Verdichtung des Kältemittels in dem Verdichter 20 erfolgen kann. flowing refrigerant from the refrigerant radiator 23 can take place. The thus further heated and gaseous refrigerant is in turn fed via the line 51 to the compressor 20, so that here again a compression of the refrigerant in the compressor 20 can take place.
Auch von dem Verdampfer 42 wird das unter Wärmeaufnahme erwärmte Also from the evaporator 42 is heated under heat absorption
Kältemittel, das am Punkt G einen niedrigen Druck aufweist, über die Leitung 46 dem Dreiwegeventil 44 und über dieses ebenfalls über die Leitung 45, den inneren Wärmetauscher 25 und die Leitung 51 wieder dem Verdichter 20 zugeführt, so dass hierüber auch der Kältemittelkreis geschlossen wird. Refrigerant, which has a low pressure at point G, via the line 46 to the three-way valve 44 and via this also via the line 45, the inner heat exchanger 25 and the line 51 again fed to the compressor 20, so that over this, the refrigerant circuit is closed.
Als alternative Ausführungsvariante können die beiden Verdampfer 42, 43 auch auf unterschiedlichen Niederdruck-Drucklagen betrieben werden. Hierfür wird dann in zumindest eine der beiden Leitungen 46, 47 eine geeignete As an alternative embodiment variant, the two evaporators 42, 43 can also be operated at different low pressure pressure levels. For this purpose, then in at least one of the two lines 46, 47 a suitable
Regelungseinrichtung oder zumindest ein Rückschlagventil zum Verhindern des Rückströmens des Kältemittels in einen der Niederdruckkreise eingefügt. Der optional vorgesehene innere Wärmetauscher 25 wird dann von einem mittleren Niederdruck durchströmt. Control device or at least one check valve for preventing the backflow of the refrigerant in one of the low-pressure circuits inserted. The optionally provided inner heat exchanger 25 is then flowed through by a medium low pressure.
Somit können sowohl Batterie als auch Fahrzeuginnenraum gekühlt werden durch geeignetes Zuschalten bzw. Überbrücken einzelner Elemente des Kühlkreislaufs sowie des Kältekreises. Sollen jeweils nur die Fahrzeugkomponenten 6, 600, 601 oder der Fahrzeuginnenraum gekühlt oder beheizt werden, wird der jeweilige Teil des Kreislaufs durch Öffnen der Überbrückungsventile 33 bzw. 39 abgeschaltet, also nicht mit Kühlmittel versorgt. Figur 6 zeigt eine Variante des Klimatisierungssystems 1 , bei der der Thus, both battery and vehicle interior can be cooled by appropriately connecting or bridging individual elements of the cooling circuit and the cooling circuit. If in each case only the vehicle components 6, 600, 601 or the vehicle interior are to be cooled or heated, the respective part of the circuit is switched off by opening the lock-up valves 33 and 39, ie not supplied with coolant. Figure 6 shows a variant of the air conditioning system 1, wherein the
Kältemittelkreis 2, jedoch nicht der eine Temperierkreislauf 3, sondern dieser als Kombination aus getrenntem Kühlkreislauf 7 und Heizkreislauf 8 vorgesehen ist. Die Batterie 6 und/oder weitere oder andere Komponenten eines Fahrzeugs, die zu dieser parallel oder in Reihe geschaltet sein können, wie vorstehend bereits zu der Ausführungsform gemäß Figur 1 erwähnt, ist so angeordnet, dass sowohl ein Einbinden in den Heizkreislauf 8 als auch in den Kühlkreislauf 7 möglich ist. Zu diesem Zweck sind, wie in Figur 6 gezeigt, z.B. zwei Dreiwegeventile 70, 71 vor und hinter der Batterie so angeordnet, dass über diese ein Zuleiten von  Refrigerant circuit 2, but not a Temperierkreislauf 3, but this is provided as a combination of separate cooling circuit 7 and 8 heating circuit. The battery 6 and / or other or other components of a vehicle, which may be connected in parallel or in series thereto, as already mentioned above for the embodiment according to Figure 1, is arranged so that both an integration in the heating circuit 8 and in the cooling circuit 7 is possible. For this purpose, as shown in Figure 6, e.g. two three-way valves 70, 71 arranged in front of and behind the battery, so that over this a supply of
kühlendem Kühlmittel aus dem Kühlkreislauf 7 ebenso wie erhitztem Kühlmittel aus dem Heizkreislauf 8 möglich ist.  cooling coolant from the cooling circuit 7 as well as heated coolant from the heating circuit 8 is possible.
Bei dem Kühlkreislauf 7, der den Kühler 34 sowie die zu dem Verdampfer 42 führende Leitung 64 und das Überbrückungsventil 36 zum Überbrücken des Verdampfers 42 umfasst, führt eine Leitung 72 von dem Verdampfer 42 bzw. dem Überbrückungsventil 36 zu dem Dreiwegeventil 70. Von diesem ist eine Leitung 72 vorgesehen, die durch die Batterie hindurchgeht und über die ein In the refrigeration cycle 7, which includes the radiator 34 and the line 64 leading to the evaporator 42 and the bypass valve 36 for bypassing the evaporator 42, a line 72 leads from the evaporator 42 and the bypass valve 36 to the three-way valve 70. From this is a line 72 is provided which passes through the battery and via the one
Wärmeaustausch mit Bereichen der bzw. der Batterie möglich ist. Über das zweite Dreiwegeventil 71 und eine Leitung 73 wird das Kühlmittel zu dem Kühler 34 zurückgeführt. Um hier eine Bewegung des Kühlmittels in dem Kühlkreislauf vorzusehen, ist, wie bereits in den vorstehenden Ausführungsvarianten, auch hier eine Pumpe 10a vorgesehen, die hier bevorzugt durch einen Elektromotor 11 angetrieben wird, wobei andere Antriebsarten der Pumpe grundsätzlich möglich sind. Ebenso wie zu den beiden Ausführungsvarianten gemäß Figur 4 und 5 erläutert, kann auch bei dem Kühlkreislauf 7 über den Verdampfer 42 Wärme an das Kältemittel im Kältemittelkreis 2 abgegeben werden. Ebenso ist Heat exchange with areas of the or the battery is possible. Via the second three-way valve 71 and a line 73, the coolant is returned to the radiator 34. In order to provide a movement of the coolant in the cooling circuit here, as in the above embodiments, here also a pump 10a is provided, which is preferably driven by an electric motor 11, wherein other types of drive the pump are basically possible. As explained in the two variants according to FIGS. 4 and 5, heat can also be released to the refrigerant in the refrigerant circuit 2 via the evaporator 42 in the case of the cooling circuit 7. Likewise is
selbstverständlich auch ein Überbrücken des Verdampfers 42 über das Of course, a bridging of the evaporator 42 via the
Überbrückungsventil 36 möglich, wie dies für die beiden Ausführungsvarianten in den Figuren 2 und 3 vorstehend erläutert ist. Bridging 36 possible, as explained above for the two embodiments in Figures 2 and 3.
Der Heizkreislauf 8 ist so in den Kältemittelkreis 2 eingreifend vorgesehen, dass eine Wärmeaufnahme von dem ersten Kältemittelkühler 21 im Kälte- und im Wärmepumpen-Modus möglich ist. Die Batterie kann entsprechend mit dieser Wärme aus dem Kältemittelkühler 21 erwärmt werden. Der Heizkreislauf 8 umfasst neben einer Leitung 80, die von einer Pumpe 10b zum Pumpen von Kühlmittel durch den Heizkreislauf 8 zu dem Kältemittelkühler 21 führt, wobei die Pumpe wiederum durch einen Elektromotor 11 angetrieben wird, eine Leitung 81 , die von dem Kältemittelkühler 21 zu dem Dreiwegeventil 70 führt. The heating circuit 8 is provided engaging in the refrigerant circuit 2, that a heat absorption of the first refrigerant cooler 21 in the cold and in the heat pump mode is possible. The battery can be heated with this heat from the refrigerant radiator 21 accordingly. The heating circuit 8 includes, in addition to a line 80, which leads from a pump 10 b for pumping coolant through the heating circuit 8 to the refrigerant radiator 21, wherein the pump is in turn driven by an electric motor 11, a line 81 which from the refrigerant radiator 21 to the Three-way valve 70 leads.
Sollen die Batterie bzw. die weiteren Komponenten des Fahrzeugs oder auch Fluidsysteme des Fahrzeugs nicht beheizt werden, ist eine Bypassleitung 82 vorgesehen, die mit einem Überbrückungsventil 83 versehen ist. Ist das If the battery or other components of the vehicle or fluid systems of the vehicle are not heated, a bypass line 82 is provided, which is provided with a lock-up valve 83. Is this
Überbrückungsventil 83 offen, strömt das über den Kältemittelkühler 21 erwärmte Kühlmittel über das Überbrückungsventil 83 und eine Leitung 84 zu dem  Bypass valve 83 open, the coolant heated via the refrigerant cooler 21 flows via the bypass valve 83 and a line 84 to the
Heizungswärmetauscher 30. Entsprechend kann der Heizungswärmetauscher im Umluftbetrieb oder im Außenluftbetrieb, wie vorstehend bereits zu Figur 5 beschrieben, den Fahrzeuginnenraum 4 erwärmen, indem die diesem zugeführte Luft erwärmt wird. Über eine weitere Leitung 85 kann das Kühlmittel wieder zu der Pumpe 10 und durch die Leitung 80 zu dem Kältemittelkühler 21 zurückgelangen. Heating heat exchanger 30. Accordingly, the heating heat exchanger in recirculation mode or in outdoor air operation, as already described above to Figure 5, heat the vehicle interior 4 by the supplied air is heated. Via a further line 85, the coolant can be returned to the pump 10 and through the line 80 to the refrigerant cooler 21.
Soll zwar eine Erwärmung der Batterie, nicht jedoch des Fahrzeuginnenraumes erfolgen, wird das Überbrückungsventil 83 geschlossen und das Dreiwegeventil 70 in Richtung zu der Leitung 72a, die durch die Batterie führt, geöffnet und in Richtung zu der Leitung 72 geschlossen. Im Kühlbetrieb wird das Dreiwegeventil in Richtung der Leitung 82a geschlossen und in Richtung der Leitungen 72 und 72a geöffnet. Somit kann mittels des erwärmten Kühlmittels die Batterie bzw. die zu erwärmenden Komponenten des Fahrzeugs bzw. das zu erwärmende Although a warming of the battery, but not the vehicle interior to take place, the lock-up valve 83 is closed and the three-way valve 70 in the direction of the line 72 a, which leads through the battery, opened and closed in the direction of the line 72. In the cooling mode, the three-way valve is closed in the direction of the line 82a and opened in the direction of the lines 72 and 72a. Thus, by means of the heated coolant, the battery or the components to be heated of the vehicle or to be heated
Fluidsystem des Fahrzeugs erwärmt werden. Das Dreiwegeventil 71 hinter der Batterie wird für die Rückführung des Kühlmittels von der Batterie zurück zur Pumpe 10 so geschaltet, dass über eine weitere Leitung 86 sowie ein weiteres Überbrückungsventil 87, das den Heizungswärmetauscher überbrückt, eine Rückführung auf die Rückführleitung 85 und somit zur Pumpe 10 und Leitung 80, entsprechend also auch dem Kältemittelkühler 21 , ermöglicht wird. Be heated fluid system of the vehicle. The three-way valve 71 behind the battery is switched for the return of the coolant from the battery back to the pump 10 so that via a further line 86 and another bypass valve 87, which bridges the heater core, a return to the return line 85 and thus to the pump 10th and line 80, corresponding to the refrigerant cooler 21, is thus made possible.
Der Kältemittelkreis 2 ist im Prinzip entsprechend Figur 1 aufgebaut und kann auch in entsprechender Weise betrieben werden. Der Verdampfer 43 kann zum Kühlen des Fahrzeuginnenraumes, wie vorstehend bereits zu der Ausführungsform des Klimatisierungssystems gemäß Figur 1 beschrieben, verwendet werden. The refrigerant circuit 2 is constructed in principle according to Figure 1 and can also be operated in a corresponding manner. The evaporator 43 can for Cooling of the vehicle interior, as already described above for the embodiment of the air conditioning system according to Figure 1, can be used.
Nicht nur die Pumpen 10 im Kühlkreislauf, Heizkreislauf sowie Temperierkreislauf werden durch einen Elektromotor betrieben, sondern vorteilhaft ebenfalls der Verdichter 20 des Kältemittelkreises 2, insbesondere bei einem rein Not only the pumps 10 in the cooling circuit, heating circuit and temperature control are operated by an electric motor, but also advantageously the compressor 20 of the refrigerant circuit 2, in particular in a pure
elektromotorisch angetriebenen Fahrzeug. Durch das Vorsehen eines solchen elektromotorischen Antriebs für Pumpen und Verdichter ist eine besonders gute Eignung für Hybridfahrzeuge sowie Elektrofahrzeuge gegeben, wobei auch lediglich ein vergleichsweise geringer Energiebedarf für das Betreiben der Pumpen sowie des Verdichters erforderlich ist. electric motor driven vehicle. By providing such an electromotive drive for pumps and compressors a particularly good suitability for hybrid vehicles and electric vehicles is given, with only a comparatively low energy consumption for the operation of the pump and the compressor is required.
Figur 7 zeigt eine weitere Ausführungsform des Klimatisierungssystems 1 , bei dem nun zwei Kühlkreisläufe bzw. Temperierkreisläufe vorgesehen sind, wobei dieser Aufbau insbesondere für ein Hybridfahrzeug geeignet ist, das FIG. 7 shows a further embodiment of the air-conditioning system 1, in which two cooling circuits or temperature control circuits are now provided, this construction being particularly suitable for a hybrid vehicle which
Komponenten mit unterschiedlichen Temperaturniveaus umfasst. Entsprechend ist in den ersten Temperierkreislauf 90, der ein Motor-Temperierkreislauf ist, ein Verbrennungsmotor 9 eingeschlossen. Es führt somit in dem Motor- Temperierkreislauf 90 eine Leitung 91 von dem Kühler 34 zu einem Includes components with different temperature levels. Accordingly, an internal combustion engine 9 is included in the first temperature control circuit 90, which is a motor temperature control circuit. It thus leads in the engine temperature control 90 a line 91 from the radiator 34 to a
Dreiwegeventil 92 und eine weitere Leitung 93 durch den Verbrennungsmotor 9 hindurch zu einem weiteren Dreiwegeventil 94. Eine weitere Leitung 95 führt von dem Dreiwegeventil 94 über eine Pumpe 10a, die elektromotorisch angetrieben ist, über eine weitere Leitung 96 zu dem Kühler 34 zurück. Über den Kühler kann somit das Kühlmittel des Motor-Temperierkreislaufs 90 über die Umgebungsluft gekühlt werden. Three-way valve 92 and another line 93 through the engine 9 through to another three-way valve 94. Another line 95 leads from the three-way valve 94 via a pump 10 a, which is driven by an electric motor, via a further line 96 to the radiator 34 back. The coolant of the engine temperature control circuit 90 can thus be cooled via the ambient air via the radiator.
Der zweite Kühlkreislauf 100 ist für die Fahrzeugkomponenten, wie Batterie, Brennstoffzellen, Leistungselektronik, Fluidsysteme etc. vorgesehen, der von den ersten Temperierkreislauf 90 für den Verbrennungsmotor 9 getrennt ist. Da der Verbrennungsmotor mit Temperaturen von etwa 90 Grad Celsius arbeitet, insbesondere Batterien sowie die übrigen Komponenten des Fahrzeugs mit niedrigeren Temperaturen arbeiten, insbesondere mit Temperaturen von 15 Grad Celsius bis 35 Grad Celsius, sind diese beiden voneinander trennbaren Kühlkreisläufe bzw. Temperierkreisläufe bei einem Hybridfahrzeug sinnvoll. Der zweite Kühlkreislauf 100 umfasst den Verdampfer 42 des Kältemittelkreises 2. Der zweite Kühlkreislauf 100 weist eine Leitung 101 auf, die durch den The second cooling circuit 100 is provided for the vehicle components, such as battery, fuel cells, power electronics, fluid systems, etc., which is separated from the first temperature control circuit 90 for the internal combustion engine 9. Since the combustion engine operates at temperatures of about 90 degrees Celsius, especially batteries and the other components of the vehicle operate at lower temperatures, especially at temperatures of 15 degrees Celsius to 35 degrees Celsius, these two are separable Cooling circuits or temperature control circuits in a hybrid vehicle makes sense. The second cooling circuit 100 includes the evaporator 42 of the refrigerant circuit 2. The second cooling circuit 100 has a line 101, which through the
Verdampfer 42 führt. Hinter dem Verdampfer ist diese Leitung als Leitung 102 fortgeführt. Sie führt in ein Dreiwegeventil 103, von dem eine durch hier beispielhaft die Batterie 6 führende Leitung 104 abzweigt. Hierüber ist ein Evaporator 42 leads. Behind the evaporator, this line is continued as line 102. It leads to a three-way valve 103, from which a branched by example here, the battery 6 leading line 104. This is one
Zuführen von abgekühltem Kühlmittel zu der Batterie bzw. den dieser in Reihe oder parallel geschalten Komponenten 600 des Fahrzeugs, wie insbesondere einer Brennstoffzelle, Leistungselektronik etc. möglich. Zum Zurückleiten des dann durch Wärmeaufnahme aus der Batterie erwärmten Kühlmittels ist ein weiteres Dreiwegeventil 105 vorgesehen und in Richtung der Pumpe 10c in dem zweiten Kühlkreislauf 100 geschaltet. Über den Verdampfer 42 ist, wie bereits vorstehend zu der Ausführungsform des Klimatisierungssystems 1 gemäß Figur 1 bzw. gemäß Figur 6 erläutert, eine Wärmeabgabe an den Kältemittelkreis 2 und somit ein Abkühlen des Kühlmittels im Kühlmittelkreislauf 100 zum Kühlen der Batterie sowie der weiteren Komponenten 600 des Fahrzeugs möglich. Supply of cooled coolant to the battery or this in series or parallel connected components 600 of the vehicle, such as in particular a fuel cell, power electronics, etc. possible. For returning the then heated by heat absorption from the battery coolant another three-way valve 105 is provided and connected in the direction of the pump 10c in the second cooling circuit 100. About the evaporator 42, as already explained above to the embodiment of the air conditioning system 1 according to Figure 1 and Figure 6, a heat transfer to the refrigerant circuit 2 and thus cooling the coolant in the coolant circuit 100 for cooling the battery and the other components 600 of Vehicle possible.
In dem Kältemittelkreis 2 sind die beiden Verdampfer 42, 43 parallel geschaltet, wobei eine Rückführung des Kältemittels zu dem Verdichter 20 von den beiden Verdampfern 42, 43 über das Dreiwegeventil 44 geregelt wird. Ein Beheizen des Fahrzeuginnenraumes 4 erfolgt durch von dem Verbrennungsmotor 9 an das Kühlmittel in der Leitung 93 abgegebene Wärme, die über das Dreiwegeventil 94 dem Heizungswärmetauscher 30 zugeleitet werden kann, anstatt direkt in die Leitung 95 zu strömen. Die Zuleitung zu dem Heizungswärmetauscher 30 erfolgt dann also über eine Leitung 97. Von dem Heizungswärmetauscher führt eine weitere Leitung 98 zu der Leitung 95 des Motortemperierkreislaufs 90 zurück. In the refrigerant circuit 2, the two evaporators 42, 43 are connected in parallel, wherein a return of the refrigerant to the compressor 20 is controlled by the two evaporators 42, 43 via the three-way valve 44. Heating of the vehicle interior 4 is carried out by the internal combustion engine 9 to the coolant in the line 93 heat emitted, which can be fed via the three-way valve 94 to the heater core 30, instead of flowing directly into the conduit 95. The supply line to the heating heat exchanger 30 then takes place via a line 97. From the heating heat exchanger, a further line 98 leads back to the line 95 of the engine temperature control circuit 90.
Soll der Fahrzeuginnenraum nicht beheizt, sondern vielmehr klimatisiert bzw. gekühlt werden, wird hierzu der Verdampfer 43 des Kältemittelkreises 2 bzw. der Fahrzeugklimaanlage verwendet, wobei, wie vorstehend bereits zu der If the vehicle interior is not heated, but rather air-conditioned or cooled, the evaporator 43 of the refrigerant circuit 2 or the vehicle air conditioning system is used for this purpose, wherein, as already above to the
Ausführungsform des Klimatisierungssystems gemäß Figur 1 und 5 beschrieben, ein Leiten von Kältemittel über das Expansionsventil 41 und die Leitung 53 zu dem Verdampfer 43 erfolgt. 5 Embodiment of the air conditioning system described in Figures 1 and 5, a conduct of refrigerant via the expansion valve 41 and the conduit 53 to the evaporator 43 is carried out. 5
24  24
Nicht nur ein Kühlen der Batterie bzw. der weiteren Komponenten des  Not just a cooling of the battery or the other components of the
Hybridfahrzeugs ist möglich, sondern auch ein Beheizen von diesen Hybrid vehicle is possible, but also a heating of these
Komponenten, hier in Figur 7 stellvertretend für diese durch die Batterie 6 gezeigt, nämlich über den Heizkreislauf 110. Grundsätzlich kann dieser nicht nur für die Fahrzeugkomponente, sondern auch für den Verbrennungsmotor 9 zu dessen Beheizen beispielsweise im Winter im Rahmen einer Standheizung dienen. Der Heizkreislauf 110 ist so ausgebildet, dass er eine Verbindung über die Leitung 93, die durch den Verbrennungsmotor hindurchführt, vorsehen kann. Das von dem Kühler 34, der im Fahrbetrieb des Verbrennungsmotor 9 kühlt, anströmende Kühlmittel kann über den Heizkreislauf 110 geleitet werden, in dem es durch den Kältemittelkühler 21 erhitzt wird, und nachfolgend über die Leitung 93 dem Components, here shown in Figure 7 representatively for this by the battery 6, namely on the heating circuit 110. Basically, this can serve not only for the vehicle component, but also for the internal combustion engine 9 to its heating, for example, in the winter as part of a heater. The heating circuit 110 is configured to provide communication via the conduit 93 passing through the internal combustion engine. The coolant flowing from the radiator 34, which cools when the engine 9 is being driven, may be passed through the heating circuit 110, where it is heated by the refrigerant radiator 21, and subsequently via the conduit 93
Verbrennungsmotor 9 zugeführt werden. Zu diesem Zweck zweigt von dem Internal combustion engine 9 are supplied. For this purpose branches of the
Dreiwegeventil 92 eine Leitung 111 des Heizkreislaufs 110 ab. Diese führt durch den Kältemittelkühler 21 , um hier Wärme aus diesem aufzunehmen. Die Leitung führt als Leitung 112 zu einem Dreiwegeventil 113. Von diesem zweigt eine Leitung 114 in Richtung zur Leitung 93 ab und eine Leitung 115 in Richtung zum Dreiwegeventil 103. Beide Leitungen 114, 115 können optional geöffnet werden, wenn sowohl die Batterie bzw. die Komponenten des Fahrzeugs als auch der Verbrennungsmotor erwärmt werden sollen, beispielsweise beim Start im Winter. Es ist ferner möglich, beide Kühlkreisläufe durch eine entsprechende Einrichtung bzw. Ventilstellung zu trennen. Beispielsweise wenn Batterie 6 und Three-way valve 92 a line 111 of the heating circuit 110 from. This leads through the refrigerant cooler 21, to absorb heat from this. The line leads as a line 112 to a three-way valve 113. From this a line 114 branches off in the direction of the line 93 and a line 115 toward the three-way valve 103. Both lines 114, 115 can be optionally opened when both the battery or Components of the vehicle and the internal combustion engine to be heated, for example, when starting in winter. It is also possible to separate both cooling circuits by a corresponding device or valve position. For example, if battery 6 and
Verbrennungsmotor 9 erwärmt werden sollen, wird dies üblicherweise nicht gleichzeitig der Fall sein, da ein Antriebsaggregat zum Anfahren des Fahrzeugs ausreicht, so dass z.B. zunächst der Verbrennungsmotor 9 erwärmt wird. Es kann also eine Prioritätsschaltung der Kreisläufe bzw. der zu beheizenden Combustion engine 9 is to be heated, this is usually not the case at the same time, since a drive unit for starting the vehicle is sufficient, so that e.g. first, the internal combustion engine 9 is heated. So it can be a priority circuit of the circuits or to be heated
Komponenten hier vorgesehen werden. Components are provided here.
Ist nachfolgend der Verbrennungsmotor ausreichend erwärmt oder sind Is subsequently the internal combustion engine sufficiently heated or are
nachfolgend die Batterie sowie die weiteren Komponenten des Fahrzeugs ausreichend erwärmt, kann die jeweilige Leitung 114 bzw. 115 über das Subsequently, the battery and the other components of the vehicle sufficiently heated, the respective line 114 and 115 via the
Dreiwegeventil 113 verschlossen werden. Ein Zuleiten von erwärmtem Kühlmittel zu der Batterie bzw. den anderen Komponenten des Fahrzeugs ist über die Leitung 115, das Dreiwegeventil 103 sowie die Leitung 104 durch die Three-way valve 113 are closed. A supply of heated coolant to the battery or the other components of the vehicle via the line 115, the three-way valve 103 and the line 104 through the
Komponenten bzw. die Batterie hindurch zu dem Dreiwegeventil 105 möglich. Von diesem wird das warme Kühlmittel nachfolgend über eine Leitung 116 zur Leitung 93 bzw. über entsprechend dort in der Anbindung an die Leitung 93 vorgesehene Dreiwegeventil gegebenenfalls direkt wieder zurück zum Components or the battery through to the three-way valve 105 is possible. From this, the warm coolant is subsequently optionally via a line 116 to the line 93 or via accordingly provided there in the connection to the line 93 three-way valve directly back to
Dreiwegeventil 92 und die Leitung 111 geführt, um durch die von dem  Three-way valve 92 and the line 111 is guided to pass through the of the
Kältemittelkühler 21 abgegebene Wärme erwärmt zu werden.  Refrigerant cooler 21 emitted heat to be heated.
Beim Erwärmen der Batterie bzw. der anderen Komponenten des Fahrzeugs ist der Kühlmittelkreis 100 über die beiden Dreiwegeventile 103 und 105 When heating the battery or the other components of the vehicle, the coolant circuit 100 via the two three-way valves 103 and 105th
abgeschaltet. Sollen weder der Verbrennungsmotor noch die Batterie bzw. die anderen Komponenten des Fahrzeugs erwärmt werden, kann das Dreiwegeventil 113 entsprechend von der Leitung 112 lediglich auf die Leitung 114 und diese im Bereich der Anbindung an die Leitung 93 über ein entsprechend dort ebenfalls vorgesehenes, in Figur 7 nicht eingezeichnetes weiteres Dreiwegeventil zum Dreiwegeventil 92 und von diesem auf die Leitung 111 geschaltet werden, so dass ein geschlossener Kreis ohne weitere Wärmeabnahme durch off. If neither the internal combustion engine nor the battery or the other components of the vehicle to be heated, the three-way valve 113 corresponding to the line 112 only on the line 114 and this in the region of the connection to the line 93 via a corresponding there also provided, in FIG 7 not shown further three-way valve to the three-way valve 92 and are switched by this on the line 111, so that a closed circuit without further heat loss through
Verbrennungsmotor oder Batterie bzw. weitere Komponenten des Fahrzeugs erfolgt. Internal combustion engine or battery or other components of the vehicle takes place.
Es kann somit auch mit dieser Ausführungsform eines Klimatisierungssystems mit zwei Kühlkreisläufen bzw. Temperierkreisläufen und einem Heizkreislauf sowie dem wärmetechnisch hiermit verbundenen Kältemittelkreis eine Temperierung von Komponenten des Fahrzeugs, wie insbesondere der Batterie, It can thus also with this embodiment of an air conditioning system with two cooling circuits or Temperierkreisläufen and a heating circuit and the thermally associated hereby refrigerant circuit a temperature of components of the vehicle, in particular the battery,
Brennstoffzellen, Leistungselektronik etc. und des Verbrennungsmotors eines Hybridfahrzeugs sowie des Fahrzeuginnenraumes durch Zu- und Abschalten der einzelnen Kreisläufe und Komponenten des Klimatisierungssystems erfolgen. Fuel cells, power electronics, etc., and the internal combustion engine of a hybrid vehicle and the vehicle interior done by switching on and off of the individual circuits and components of the air conditioning system.
Figur 8 zeigt eine Variante zu dem Klimatisierungssystem gemäß Figur 7, wobei hier eine Reihenschaltung der beiden Verdampfer 42, 43 anstelle der Figure 8 shows a variant of the air conditioning system according to Figure 7, in which case a series connection of the two evaporators 42, 43 instead of
Parallelschaltung in Figur 7 vorgesehen ist. Das durch Wärmeaufnahme aus dem Kühlmittelkreislauf 100 erwärmte Kältemittel im Verdampfer 42 wird an den Verdampfer 43 weitergeleitet, wobei in diesem eine weitere Wärmeaufnahme erfolgen kann, sofern dem Fahrzeuginnenraum Wärme entzogen werden soll, also die Heiz-/Kühleinheit 31 als Klimaanlage wirken soll, so dass weiter erwärmtes Kältemittel dem inneren Wärmetauscher 25 zugeführt wird. Von diesem kann das Kältemittel gegebenenfalls nach weiterer Wärmeaufnahme im inneren Wärmetauscher 25 dem Verdichter 20 zugeleitet werden, wie ansonsten zu den Figuren 1 bis 5 beschrieben. Da lediglich noch das eine Expansionsventil 40 hinter den inneren Wärmetauscher 25 vorgesehen ist, das Dreiwegeventil 27 jedoch entfällt, wird das Kältemittel nach Verlassen des Kältemittelkühlers 23, der als Verflüssiger oder Verdampfer wirken kann, je nachdem, ob das Parallel circuit is provided in Figure 7. The heated by heat absorption from the refrigerant circuit 100 refrigerant in the evaporator 42 is forwarded to the evaporator 43, in which a further heat absorption can take place, if the vehicle interior heat is to be withdrawn, so the heating / cooling unit 31 is to act as air conditioning, so that further heated refrigerant is supplied to the inner heat exchanger 25. From this, the refrigerant may optionally be supplied to the compressor 20 after further heat absorption in the inner heat exchanger 25, as described otherwise to the figures 1 to 5. Since only one expansion valve 40 is provided behind the inner heat exchanger 25, but the three-way valve 27 is omitted, the refrigerant after leaving the refrigerant cooler 23, which can act as a condenser or evaporator, depending on whether the
Expansionsventil 22 durch das Überbrückungsventil 24 überbrückt wird oder nicht (im Wärmepumpen-Modus), über den inneren Wärmetauscher 25 direkt dem Expansionsventil 40 zugeleitet. Von diesem gelangt das Kältemittel unter  Expansion valve 22 is bridged by the lock-up valve 24 or not (in heat pump mode), fed via the inner heat exchanger 25 directly to the expansion valve 40. From this the refrigerant gets under
Niederdruck und mit niedriger Temperatur zu dem Verdampfer 42. In diesem ist wiederum eine Wärmeaufnahme aus der Kühlmittelkreislauf 100 möglich.  Low pressure and low temperature to the evaporator 42. In this, in turn, a heat absorption from the coolant circuit 100 is possible.
Im Vergleich zu der Ausführungsform gemäß Figur 7 ist die Ausführungsform gemäß Figur 8 mit der Reihenschaltung von Verdampfern 42 und 43 eine kostengünstigere Variante, da insbesondere das zweite Expansionsventil 41 sowie das Dreiwegeventil 27 entfallen können. Eine solche Lösung ist auch für die Ausführungsformen in den Figuren 1 bis 6 grundsätzlich möglich, um jeweils eine kostengünstigere Ausführungsform bei diesen vorzusehen. Compared to the embodiment according to FIG. 7, the embodiment according to FIG. 8 with the series connection of evaporators 42 and 43 is a more cost-effective variant, since in particular the second expansion valve 41 and the three-way valve 27 can be dispensed with. Such a solution is also possible in principle for the embodiments in FIGS. 1 to 6 in order in each case to provide a more cost-effective embodiment in these.
Anstelle nur eines Kältemittelkühlers 21 können auch zwei Wärmetauscher vorgesehen und in Reihe geschaltet sein. Hierdurch ist dann eine bessere Instead of only one refrigerant cooler 21, two heat exchangers may be provided and connected in series. This is a better way
Trennung der Komponenten, z.B. des Verbrennungsmotors 9 und der Batterie 6, möglich. Separation of the components, e.g. the internal combustion engine 9 and the battery 6, possible.
Neben den in den Figuren dargestellten und im Vorstehenden beschriebenen Ausführungsvarianten von Klimatisierungssystemen 1 ist es grundsätzlich auch möglich, über den Kältemittelkreis 2 die Batterie 6 direkt zu temperieren, also unter Umgehen des Temperier-/Kühlkreislaufs bzw. Wärmeträgerkreislaufs 3. Jedoch sind hier zusätzliche Maßnahmen zu ergreifen, um den im Kältemittel herrschenden hohen Druck zum Durchleiten durch die Batterie zu vermindern, da dieser seitens der zu temperierenden Komponenten schlecht ertragen wird. Es können ferner zusätzlich zu den beschriebenen Ausführungsvarianten von In addition to the variants of air conditioning systems 1 shown in the figures and described above, it is also possible in principle to temper the battery 6 directly via the refrigerant circuit 2, ie bypassing the tempering / cooling circuit or heat transfer circuit 3. However, additional measures are required here take to reduce the pressure prevailing in the refrigerant high pressure for passing through the battery, as this is poorly tolerated by the components to be tempered. Furthermore, in addition to the described embodiments of
Klimatisierungssystemen noch zahlreiche weitere gebildet werden, bei denen jeweils zumindest eine Einrichtung zur Wärmeübertragung an den Temperierkreislauf und zumindest eine Einrichtung zur Wärmeübertragung von dem Temperierkreislauf an den Kältemittelkreis vorgesehen sind. Die in den Figuren gezeigten und vorstehend beschrieben Ventilatoren, Ventilanordnungen und Leitungsführungen sind lediglich als beispielhaft für die Verbindung der einzelnen genannten Komponenten und Wärmetauscher des Numerous other air conditioning systems are formed, in which in each case at least one device for heat transfer to the Temperierkreislauf and at least one means for heat transfer from the temperature control to the refrigerant circuit are provided. The fans, valve assemblies and conduits shown in the figures and described above are merely exemplary of the connection of the individual components and heat exchangers mentioned
Klimatisierungssystems anzusehen. Es sind zum Erzielen einer Temperierung entsprechende andere Ausführungsvarianten möglich, ebenso wie das Entfernen und Trennen von Teilkreisläufen oder überbrückten Abschnitten, insbesondere Temperierkreisläufen, des Klimatisierungssystems, wobei stets jeweils zumindest eine Einrichtung zur Wärmeübertragung an den Temperierkreislauf und Air conditioning system to view. It is to achieve a temperature corresponding other embodiments possible, as well as the removal and separation of partial circuits or bridged sections, in particular temperature control, the air conditioning system, always always at least one device for heat transfer to the temperature control and
zumindest eine Einrichtung zur Wärmeübertragung von dem Temperierkreislauf an den Kältemittelkreis vorgesehen sind. at least one device for heat transfer from the temperature control circuit to the refrigerant circuit is provided.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
Klimatisierungssystem Cooling system
Kältemittelkreis  Refrigerant circuit
Temperierkreislauf  temperature control
Fahrzeuginnenraum  Vehicle interior
Umgebung  Surroundings
Batterie  battery
Kühlkreislauf  Cooling circuit
Heizkreislauf  heating circuit
Verbrennungsmotor  internal combustion engine
Pumpe pump
a Pumpea pump
b Pumpeb pump
c Pumpe c pump
Elektromotor  electric motor
Verdichter  compressor
erster Kältemittelkühler  first refrigerant cooler
erstes Expansionsventil  first expansion valve
zweiter Kältemittelkühler/Kondensator second refrigerant cooler / condenser
Überbrückungsventil bypass valve
innerer Wärmetauscher  internal heat exchanger
Überbrückungsventil  bypass valve
Dreiwegeventil  Three-way valve
Leitung  management
Leitung  management
Heizungswärmetauscher  Heater core
Heiz-/Kühleinheit  Heating / cooling unit
Ventilator  fan
Überbrückungsventil  bypass valve
Kühler  cooler
Ventilator  fan
Überbrückungsventil  bypass valve
Leitung Überbrückungsventilmanagement bypass valve
Überbrückungsventil zweites Expansionsventil drittes Expansionsventil erster Verdampfer zweiter VerdampferBypass valve second expansion valve third expansion valve first evaporator second evaporator
DreiwegeventilThree-way valve
Leitung management
Leitung  management
Leitung  management
Leitung  management
Leitung  management
Leitung  management
Leitung  management
Leitung  management
Leitung  management
Leitung  management
Leitung  management
Leitung  management
Leitung  management
Leitung  management
Dreiwegeventil Three-way valve
DreiwegeventilThree-way valve
Leitungmanagement
a Leitung a line
Leitung  management
Leitung  management
Leitung  management
Leitung  management
Leitung management
a Leitung a line
Überbrückungsventil bypass valve
Leitung management
Leitung 86 Leitung management 86 line
87 Überbrückungsventil  87 Bypass valve
90 erster Temperier-/Kühlkreislauf  90 first temperature control / cooling circuit
91 Leitung  91 line
92 Dreiwegeventil  92 three-way valve
93 Leitung  93 line
94 Dreiwegeventil  94 three-way valve
95 Leitung  95 line
96 Leitung  96 line
97 Leitung  97 line
98 Leitung  98 line
100 zweiter Kühlkreislauf  100 second cooling circuit
101 Leitung  101 line
102 Leitung  102 line
103 Dreiwegeventil  103 three-way valve
104 Leitung  104 line
105 Dreiwegeventil  105 three-way valve
110 Heizkreislauf  110 heating circuit
111 Leitung  111 line
112 Leitung  112 line
113 Dreiwegeventil  113 three-way valve
114 Leitung  114 line
115 Leitung  115 line
116 Leitung  116 line
600 Komponente  600 component
601 Komponente (Fluidsystem)  601 component (fluid system)
A Punkt hinter Verdichter 20  A point behind compressor 20
E Punkt hinter erstem Kältemittelkühler 21 E point behind first refrigerant cooler 21st
C Punkt hinter erstem Expansionsventil 22C point behind first expansion valve 22
D Punkt hinter zweitem Kältemittelkühler 23D point behind second refrigerant cooler 23
E Punkt vor Verdichter 20 E point before compressor 20
F Punkt hinter zweitem Expansionsventil 40 F point behind second expansion valve 40
G Punkt hinter erstem Verdampfer 42G point behind first evaporator 42
FK Fahrzeugklimaanlage FK vehicle air conditioning

Claims

Ansprüche claims
1. Klimatisierungssystem (1) für ein Fahrzeug mit zumindest einem An air conditioning system (1) for a vehicle having at least one
Kältemittelkreis (2) und zumindest einem Temperierkreislauf  Refrigerant circuit (2) and at least one tempering circuit
(3,7,8,90,100,110) zum Temperieren eines Fahrzeuginnenraums (4) und zumindest einer Fahrzeugkomponente (6,600,601), insbesondere eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs,  (3,7,8,90,100,110) for tempering a vehicle interior (4) and at least one vehicle component (6,600,601), in particular an electric or hybrid vehicle,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
zumindest eine Einrichtung (42) zur Wärmeaufnahme von dem  at least one device (42) for absorbing heat from the
Temperierkreislauf (3,7,8,90,100,110) und zumindest eine Einrichtung (21) zur Wärmeabgabe an den Temperierkreislauf (3,7,8,90,100,110) vorgesehen sind.  Temperature control circuit (3,7,8,90,100,110) and at least one means (21) for heat dissipation to the temperature control circuit (3,7,8,90,100,110) are provided.
2. Klimatisierungssystem (1) nach Anspruch 1 , 2. Air conditioning system (1) according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Einrichtung zur Wärmeaufnahme von den Temperierkreislauf ein niederdruckseitiger Wärmeübertrager (42), insbesondere ein Verdampfer, und/oder die Einrichtung zur Wärmeabgabe an den Temperierkreislauf ein hochd rückseitiger Wärmeübertrager (21) des zumindest einen  the device for absorbing heat from the temperature control a low-pressure side heat exchanger (42), in particular an evaporator, and / or the device for heat dissipation to the temperature control a hochd back heat exchanger (21) of the at least one
Kältemittelkreises (2) ist.  Refrigerant circuit (2) is.
3. Klimatisierungssystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, 3. Air conditioning system (1) according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
zumindest eine Einrichtung (24,26,36,38,39,33,83,87) zum Zu- und  at least one device (24,26,36,38,39,33,83,87) to Zu- and
Abschalten zumindest einer Komponente (6,21 ,25,30,42) und/oder eines Teilkreislaufs oder Kreislaufs des Klimatisierungssystems (1) vorgesehen ist, insbesondere zumindest ein Überbrückungsventil und/oder  Switching off at least one component (6,21, 25,30,42) and / or a partial circuit or cycle of the air conditioning system (1) is provided, in particular at least one bypass valve and / or
Mehrwegeventil und/oder eine Bypassleitung.  Multi-way valve and / or a bypass line.
4. Klimatisierungssystem (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, 4. Air conditioning system (1) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
eine Parallelschaltung zweier Verdampfer (42,43) des zumindest einen Kältemittelkreises (2) vorgesehen ist. a parallel connection of two evaporators (42, 43) of the at least one refrigerant circuit (2) is provided.
5. Klimatisierungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 5. Air conditioning system (1) according to one of claims 1 to 3,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
eine Reihenschaltung zweier Verdampfer (42,43) des zumindest einen Kältemittelkreises (2) vorsehen ist.  a series connection of two evaporators (42,43) of the at least one refrigerant circuit (2) is provided.
6. Klimatisierungssystem (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, 6. Air conditioning system (1) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
ein einziger Temperierkreislauf (3) zum Kühlen und zum Beheizen von Fahrzeugkomponenten (6,600,601) vorgesehen ist.  a single temperature control circuit (3) for cooling and heating vehicle components (6,600,601) is provided.
7. Klimatisierungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, 7. Air conditioning system (1) according to one of claims 1 to 5,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
der Temperierkreislauf zum Temperieren von Fahrzeugkomponenten (6,600,601) einen Kühlkreislauf (7) und einen Heizkreislauf (8) umfasst.  the temperature control circuit for controlling the temperature of vehicle components (6,600,601) comprises a cooling circuit (7) and a heating circuit (8).
8. Klimatisierungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, 8. Air conditioning system (1) according to one of claims 1 to 5,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
der Temperierkreislauf zwei Kühlkreisläufe (90,100) umfasst zum Betreiben von Komponenten (6,9,600,601) eines Fahrzeugs, insbesondere  the temperature control circuit comprises two cooling circuits (90, 100) for operating components (6, 9, 600, 601) of a vehicle, in particular
Hybridfahrzeugs, auf unterschiedlichen Temperaturniveaus.  Hybrid vehicle, at different temperature levels.
9. Klimatisierungssystem (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, 9. Air conditioning system (1) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
eine oder mehrere Pumpen (10) und ein oder mehrere Verdichter (20) elektrisch betreibbar oder angetrieben sind.  one or more pumps (10) and one or more compressors (20) are electrically operable or driven.
10. Klimatisierungssystem (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, 10. Air conditioning system (1) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
ein in dem Kältemittelkreis (2) verwendbares Kältemittel ausgewählt ist aus CO2, einem Hydrofluoroolefin, einem Tetrafluroethan. a refrigerant usable in the refrigerant circuit (2) is selected from CO 2 , a hydrofluoroolefin, a tetrafluoroethane.
11. Verfahren zum Temperieren von Fahrzeugkomponenten unter Verwendung zumindest eines Kältemittelkreises (2) und zumindest eines 11. A method for controlling the temperature of vehicle components using at least one refrigerant circuit (2) and at least one
Temperierkreislaufs (3,7,8,90,100,110), dadurch gekennzeichnet, dass Temperature control circuit (3,7,8,90,100,110), characterized in that
Wärme aus dem Temperierkreislauf auf der Niederdruckseite des Kältemittelkreises in diesen aufgenommen wird und Wärme an den Temperierkreislauf auf der Hochdruckseite des Kältemittelkreises von diesem abgegeben wird.  Heat from the Temperierkreislauf is taken on the low pressure side of the refrigerant circuit in this and heat is discharged to the Temperierkreislauf on the high pressure side of the refrigerant circuit of this.
12. Fahrzeug mit zumindest einem Klimatisierungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10. 12. A vehicle with at least one air conditioning system according to one of claims 1 to 10.
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